Акпп википедия: АКПП — это… Что такое АКПП?

Содержание

Акпп википедия кто изобрел

В ЭТОЙ ЧАСТИ БУДЕТ РАССКАЗАНО О АКПП, ВВЕДЕНИЕ И ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ДАННОГО МЕХАНИЗМА В ЦЕЛОМ.

Автоматическая коробка перемены передач (АКПП, также автоматическая коробка передач — АКП) — разновидность коробки передач автомобилей, обеспечивающая автоматический (без прямого участия водителя) выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа, в зависимости от множества факторов.

С чисто-технической точки зрения, «автоматической» является любая разновидность коробки передач, в которой переключение передач осуществляется автоматически, без участия водителя. Однако исторически название «автоматическая коробка передач» закрепилось лишь за одной разновидностью таких коробок передач — гидромеханической планетарной коробкой передач, которая и описывается по преимуществу в данной статье. В последние десятилетия наряду с классическими гидромеханическими АКП предлагаются и различные варианты механических коробок передач с автоматизированным переключением («роботы»), имеющих электронное управлением и электромеханические или электропневматические исполнительные устройства — по указанным выше причинам они выделяются в отдельный класс.

Используемая на некоторых автомобилях вариаторная передача разновидностью автоматической коробки передач не является, как и коробкой передач вообще — вариатор осуществляет изменение передаточного числа трансмиссии плавно, без каких либо фиксированных ступеней (передач), и, таким образом, является подвидом бесступенчатой трансмиссии.

Согласно принятой инженерной терминологии, «автоматической коробкой передач» именуется только планетарная часть агрегата, непосредственно осуществляющая переключение передач, которая вместе с гидротрансформатором образует автоматическую передачу. При этом автоматическая коробка передач всегда действует в паре с гидротрансформатором, без которого её нормальная работа невозможна, поэтому в обиходе часто «автоматической коробкой передач» именуют весь трансмиссионный агрегат, включая и гидротрансформатор, что является не вполне точным — гидротрансформатор непосредственно в переключении передач не участвует, а лишь подаёт заданное значение крутящего момента на входной вал автоматической коробки и обеспечивает гашение толчков при переключении передач. Также в отечественной литературе для обозначения данного трансмиссионного агрегата используется термин гидромеханическая передача (ГМП) — например, применительно к автомобилям «Чайка» и автобусам ЛиАЗ; это название отражает не способность к автоматизированному переключение передач, а конструктивную особенность — сочетание гидравлических и механических элементов, и является равнозначным с приведённым выше.

Термины автоматическая коробка перемены передач и автоматическая коробка передач равнозначны, первый в настоящее время является несколько архаичным и практически вытеснен вторым в официальной документации. Словосочетание автоматическая трансмиссия является получившим в последнее время некоторое распространение, главным образом в Интернете, безграмотным заимствованием из английского языка — вне зависимости от принципа работы, автоматическая коробка передач является лишь одним из многих агрегатов трансмиссии транспортного средства.

К появлению классической гидромеханической автоматической коробки передач привели три изначально независимые линии разработок, которые были впоследствии объединены в её конструкции.

Наиболее ранней из них можно считать применявшиеся на некоторых конструкциях автомобилей первой четверти XX века, в том числе — Ford T, планетарные механические коробки передач. Хотя и всё ещё требующие от водителя определённого навыка для своевременного и плавного включения в работу соответствующей передачи (например, на двухступенчатой планетарной КП Ford T это осуществлялось при помощи двух ножных педалей, одна переключала низшую и высшую передачу, вторая включала задний ход), они уже позволяли довольно значительно упростить его работу, особенно в сравнении с использовавшимися в те годы коробками передач традиционного типа без синхронизаторов.

Хронологически вторым направлением разработок, приведшим впоследствии к появлению автоматической коробки передач, можно назвать работы по созданию полуавтоматических коробок передач, в которых была автоматизирована часть действий по переключению передач или для переключения передач был применён сервопривод. Например, в середине 1930-х годов американские фирмы Reo и General Motors практически одновременно представили полуавтоматические КП собственной разработки. Наиболее интересна была КП разработки GM: как и появившиеся позднее автоматические коробки передач, она использовала планетарный механизм, работой которого управляла гидравлика в зависимости от скорости автомобиля.

Планетарный механизм был очень удобен для конструкторов автоматических передач в том отношении, что для управления его передаточным числом и направлением вращения выходного вала, осуществляемого за счёт торможения отдельных частей планетарной передачи, могли быть использованы сравнительно небольшие, и притом постоянные, усилия, с задействованием в качестве исполнительных механизмов фрикционов и ленточных тормозов, управление которыми при помощи сервоприводов в те годы не вызывало особых затруднений, так как уже было хорошо отработано, к примеру, на танках, где фрикционы использовались для разворота. В противоположность этому, автоматизация «классической» механической коробки передач, при всей логичности такого решения, в те годы встречала целый ряд существенных затруднений, в первую очередь связанных именно с отсутствием подходящих для используемого в ней принципа переключения передач сервоприводов: для перемещения шестерён или муфт включения и введения их в зацепление друг с другом требовались надёжные и быстродействующие исполнительные механизмы, обеспечивающие достаточно большие усилия и рабочие ходы — намного большие, чем требуемые для сжатия блока фрикционов или затягивания ленточного тормоза. Удовлетворительное решение эта задача получила лишь ближе к середине 50-х годов XX века, а пригодное для массовых моделей — только в последние десятилетия (см. ниже).

Между тем, эти ранние разработки были недостаточно надёжны, а главное — всё ещё использовали сцепление для временного разобщения двигателя и трансмиссии при переключении передач.

Электромеханическая коробка передач «Коталь».

Особое место среди предшественников автоматических коробок передач занимает электромеханическая планетарная коробка передач «Коталь», устанавливавшаяся на некоторых дорогих европейских автомобилях 1930-х годов, например марки Delage. В ней имелось три планетарных механизма — два для четырёх передач переднего хода и третий для задней передачи и нейтрали. Управление осуществлялось электрическим приводом с электромагнитными дисками в качестве исполнительного механизма, при переключении передач по-прежнему происходило разобщение двигателя с трансмиссией. Выбор передач осуществлялся водителем вручную при помощи небольшого рычажка, установленного на рулевой колонке или ступице рулевого колеса. Эта коробка была дорога, не отличалась надёжностью и даже могла вызвать возгорание из-за перегрева, кроме того — в то время, до появления микрокомпьютеров, автоматизация переключения передач гидравликой могла быть реализована намного проще, чем электрическим приводом, поэтому дальнейшего развития это направление не получило.

Рычаг переключения передач преселекторной коробки системы Уильсона, один из прототипов классического селектора-квадранта будущих автоматических коробок передач.

В планетарной коробке передач типа «Уильсон», устанавливавшейся на малолитражки английской фирмы BSA, для торможения элементов планетарного механизма были применены ленточные тормоза. Переключение передач осуществлялось подрулевым рычажком. Коробка Уильсона была преселекторной, то есть, водитель мог заранее выбрать нужную передачу, которая включалась только после нажатия на педаль переключения передачи (располагавшуюся обычно на месте педали сцепления) — без необходимости точно координировать действия рычагом и педалью, что упрощало вождение и ускоряло переключения, особенно по сравнению с тогдашними несинхронизированными механическими коробками передач.

Схожим образом действовала преселекторная коробка передач системы Де Норманвилля, отличавшаяся использованием гидропривода для управления тормозами, что позволило исключить педаль переключения передачи — передача включалась автоматически в момент её выбора.

Фирма «Майбах» пошла по иному пути: в её коробке передач была применена система вакуумных сервоприводов с поршнями, управляемыми золотниками, которые перемещали отвечающие за переключение передач кулачковые муфты. По сути это была кулачковая механическая коробка передач с сервоприводом. Похожим образом работала и коробка передач фирмы Bendix, устанавливавшаяся на автомобилях Hudson, но в ней для управления вакуумной системой использовался электромеханический привод.

В целом, все частично автоматизированные коробки передач первого поколения отличались сложностью и низкой надёжностью, которые едва ли окупало некоторое повышение комфорта вождения. Их распространение в основном пришлось на эпоху несинхронизированных механических коробок передач, управление автомобилем с которыми было достаточно тяжёлым трудом, требующим от водителя существенного навыка. После появления синхронизаторов они практически перестали применяться, так как обычная синхронизированная коробка передач позволяла переключать передачи со вполне сравнимым удобством при намного меньшей сложности и дороговизне, а в случае использовании автоматического привода сцепления, вроде системы Saxomat, становилась в этом отношении полностью аналогична им. Тем не менее, многие из применённых в них конструктивных решений были очень интересны с чисто-технической точки зрения и впоследствии получили развитие.

Третьей линией разработок было внедрение в трансмиссию гидравлического элемента, смягчающего толчки при переключении передач, что в те годы, при сравнительно примитивной управляющей автоматике, не способной гибко приспосабливаться к различным условиям движения, было необходимым условием создания успешной автоматической передачи.

Здесь примером могут служить коробки передач корпорации Chrysler. Первые разработки относились к 1930-м годам, но массовое распространение гидромеханические передачи получила на автомобилях этой фирмы уже в последние предвоенные и послевоенные годы (то есть, уже после появления самых первых автоматических гидромеханических передач). Помимо введения в конструкцию гидромуфты (позднее заменённой гидротрансформатором), она отличалась тем, что параллельно с двухступенчатой обычной механической коробкой передач в ней работал автоматически включающийся овердрайв (повышающая передача с передаточным числом меньше единицы). Таким образом, хотя с технической точки зрения это была механическая коробка передач с гидравлическим элементом и овердрайвом, производителем она заявлялась как полуавтоматическая.

Она несла обозначение М4 (на довоенных моделях, коммерческие обозначения — Vacamatic или Simplimatic) и M6 (с 1946 года, коммерческие обозначения — Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toee Shift, Gyro-Matic и Gyro-Torque) и изначально представляла собой комбинацию трёх агрегатов — гидромуфты, традиционной механической коробки передач с двумя ступенями переднего хода, и автоматически (на М4 вакуумным, на М6 электрическим приводом) включающегося овердрайва (повышающей передачи).

Каждый блок этой коробки передач имел своё назначение:

Гидромуфта делала трогание автомобиля с места плавнее, позволяла «бросать сцепление» и останавливаться, не выключая передачи или сцепления. Позднее она была заменена гидротрансформатором, который увеличивал крутящий момент и значительно улучшал динамику автомобиля по сравнению с гидромуфтой, с характерными для неё большими потерями энергии из-за пробуксовки насосного и турбинного колёс.
Механическая коробка передач служила для выбора рабочего диапазона КП в целом. Существовало три рабочих диапазона — нижний (англ. Low), верхний (англ. High) и заднего хода (англ. Reverse).
Овердрайв автоматически включался в работу при превышении автомобилем определённой скорости, таким образом, переключая передачи внутри текущего диапазона; в каждом диапазоне было две передачи, итого давая 4 передачи переднего хода: I — Low, II — Low-Overdrive, III — High, IV — High-Overdrive.
Переключение диапазонов работы производилось обычным рычагом, расположенным на рулевой колонке. Поздние варианты переключателя имитировали характерный для настоящих АКП указатель-квадрант диапазона над рычагом — хотя сам процесс выбора передач не претерпел изменений. Педаль сцепления имелась, но использовалась только для выбора диапазона и была окрашена в красный цвет.

Трогаться в обычных дорожных условиях рекомендовалось в диапазоне High, то есть, на второй передаче двухступенчатой МКПП и третьей передаче трансмиссии в целом — крутящий момент многолитровых шести- и восьмицилиндровых двигателей Chrysler это вполне позволял. На подъёме и при движении по грязи необходимо было начинать движение с диапазона Low, то есть, с первой передачи. После превышения определённой скорости (варьировалась в зависимости от конкретной модели) и окончания интенсивного разгона, что определялось по отпусканию водителем педали акселератора, происходило автоматическое переключение на вторую передачу за счёт включения овердрайва (сама МКПП оставалась при этом на первой передаче). При необходимости водитель переключался на верхний диапазон, при этом включалась в большинстве случаев сразу четвёртая передача (так как овердрайв уже был включён для получения второй передачи). Перебрать все имеющиеся четыре передачи подряд при практическом вождении было почти невозможно, хотя трансмиссия формально считалась четырёхступенчатой. Для этого было нужно начать движение в режиме Low, затем отпустить педаль акселератора для переключения на Low-Overdrive, после чего при переключении в диапазон High выжать педаль акселератора до отказа («кикдаун»), что отключало овердрайв, в результате чего трансмиссия оказывалась на третьей скорости — High, а не сразу на High-Overdrive.

Диапазон задних передач также включал две передачи и включался, как обычно, после полной остановки автомобиля с выжатым сцеплением.

Таким образом, с точки зрения водителя езда на автомобиле с такой коробкой передач очень напоминала езду на машине с двухступенчатой АКПП, с той разницей, что переключение между диапазонами L и H происходило с нажатием сцепления.

Коробка передач данного типа ставились с завода или были доступна как опция на автомобилях всех подразделений корпорации Chrysler 1940-х — начала 1950-х годов. После появления настоящей автоматической двухступенчатой коробки передач PowerFlite, а позднее — и трёхступенчатой TorqueFlite, полуавтоматические КП семейства Fluid-Drive были сняты с производства. Последним годом их установки стал 1954, в этом году они были доступны на самой дешёвой марке корпорации — Plymouth. Фактически они стали переходным звеном от МКПП к гидродинамическим автоматическим передачам и служили для «обкатки» технических решений, позднее использовавшихся на них.

Однако первую в мире полностью автоматическую коробку передач создала другая американская фирма — General Motors. В 1940 модельном году таковая стала доступна в виде опции на автомобилях марки Oldsmobile, затем Cadillac, впоследствии — Pontiac. Она несла коммерческое обозначение Hydra-Matic и представляла собой комбинацию гидромуфты и четырёхступенчатой планетарной коробки передач с автоматическим гидравлическим управлением. Система управления учитывала такие факторы, как скорость автомобиля и положение дроссельной заслонки. Hydra-Matic использовалась не только на автомобилях всех подразделений GM, но и на автомобилях таких марок, как Bentley, Hudson, Kaiser, Nash и Rolls-Royce, а также некоторых моделях военной техники. С 1950 по 1954 год автомобили Lincoln также снабжались АКПП Hydra-Matic. Впоследствии немецкий производитель Mercedes-Benz разработал на её основе весьма похожую по принципу работы четырёхступенчатую АКПП, хотя и имеющую значительные конструктивные отличия.

В 1956 году GM представила усовершенствованную АКПП Jetaway, которая отличалась использованием двух гидромуфт вместо одной у Hydra-Matic. Это позволило сделать переключения передач значительно более плавными, но привело к большому снижению КПД. Кроме того, на ней появился режим парковки (положение селектора «P»), в котором трансмиссия блокировалась специальным стопором. На Hydra-Matic блокировку включал режим заднего хода «R».

C 1948 модельного года на автомобилях Buick (марка, принадлежащая GM) стала доступна двухступенчатая АКПП Dynaflow, отличавшаяся использованием гидротрансформатора вместо гидромуфты. Впоследствии появились подобные КП на автомобилях марок Packard (1949) и Chevrolet (1950). По замыслу их создателей, наличие гидротрансформатора, имеющего свойство повышать крутящий момент, компенсировало недостаток третьей передачи.

Уже в начале 1950-х годов появляются трёхступенчатые АКПП с гидротрансформатором разработки фирмы Borg-Warner (правда, первая передача у них использовалась только в режиме Low, при обычном вождении трогание происходило на второй передаче). Они и их производные использовались на автомобилях фирм American Motors, Ford, Studebaker и других, как в США, так и за их пределами, например International Harvester, Volvo и Jaguar. Многие из заложенных в её конструкцию идей были также использованы в СССР при проектировании автоматических гидромеханических передач Горьковского автозавода, устанавливавшихся на автомобилях «Волга» и «Чайка», и западногерманской фирмой ZF при проектировании её первой АКПП 3HP-12.

В 1953 году свою двухступенчатую АКПП PowerFlite представил и Chrysler. С 1956 года в дополнение к ней стала доступна трёхступенчатая TorqueFlite. Из всех ранних разработок, модели фирмы Chrysler нередко называют наиболее удачными и совершенными.

В середине 1960-х годов окончательно утвердилась и (в США) была законодательно зафиксирована современная схема переключения диапазонов АКПП — P-R-N-D-L. В прошлое ушли кнопочные переключатели диапазонов и старые модели без парковочной блокировки.

К концу 1960-х годов ранние образцы двух- и четырёхступенчатых АКПП в США уже практически повсеместно вышли из употребления, уступая место трёхступенчатым с гидротрансформатором. Совершенствовались и используемые эксплуатационные жидкости — например, с конца 1960-х годов из её состава была исключена дефицитная китовая ворвань, заменённая синтетическими материалами.

В 1980-е годы повышение требований к экономичности автомобилей привело к возвращение четырёхступенчатых АКПП, четвёртая передача в которых имела передаточное число меньше единицы («овердрайв»). Кроме того, получают распространение блокирующиеся на большой скорости гидротрансформаторы, позволяющие ощутимо повысить КПД трансмиссии за счёт снижения потерь, возникающих в её гидравлическом элементе.

В конце 1980—1990-е годы происходит компьютеризация систем управления двигателем. Эти же системы, либо аналогичные им, стали применяться и для управления переключением передач. Если прежние системы управления использовали лишь гидравлику и механические клапаны, то теперь потоками жидкости управляют соленоиды, контролируемые компьютером. Это позволило как сделать переключения более плавными и комфортными, так и улучшить экономичность за счёт повышения эффективности работы трансмиссии. Кроме того, на некоторых автомобилях появляются «спортивные» режимы работы АКПП, или возможность вручную управлять коробкой передач («Типтроник» и аналогичные системы). Появляются первые пятиступенчатые АКПП. Совершенствование расходных материалов позволяет на многих АКПП устранить процедуру замены масла в процессе эксплуатации автомобиля, так как ресурс залитого в её картер на заводе масла стал сравним с ресурсом самой коробки передач.

В 2002 году на BMW седьмой серии появляется шестиступенчатая АКПП разработки ZF (ZF 6HP26). В 2003 году Mercedes-Benz создаёт первую семиступенчатую АКПП 7G-Tronic. В 2007 году Toyota представила Lexus LS460 с восьмиступенчатой трансмиссией. В 2013 году Land Rover объявил о скором появлении на своих автомобилях 9-ступенчатой автоматической коробки передач, разработанной компанией ZF, первой ее получит в 2014 году обновленная модель Evoque.

Идея создания автоматической коробки передач появилась практически одновременно с появлением автомобиля, оснащенного МКПП. При этом автопроизводители, изобретатели и энтузиасты из разных стран начали работать над агрегатом.

В результате уже в самом начале 20-го века стали появляться опытные образцы, которые имели трансмиссию, похожую на современный автомат. В этой статье мы поговорим о том, как создавалась и когда появилась первая АКПП, познакомимся с историей автоматической трансмиссии, а также ответим на вопрос, кто изобрел коробку автомат.

Читайте в этой статье

Кто изобрел коробку автомат и когда появилась первая АКПП

Как известно, трансмиссия является вторым по важности агрегатом после ДВС. При этом появление АКПП стало настоящим прорывом, так как благодаря такой коробке передач значительно повышается не только комфорт, но и безопасность при управлении автомобилем.

Такая КПП является системой, состоящей из гидротрансформатора (ГДТ) и планетарной коробки. Принципы и основы планетарной передачи были известны еще в средние века, а гидротрансформатор создал немец Герман Феттингер в начале 20-го века.

Родился Сарафян в 1895 году. Его семья оказалась в США в результате печально известного Геноцида армян, который имел место быть в Османской империи. Обосновавшись в Чикаго, Асатур Сарафян сменил свое имя, став Оскаром Бэнкером.

Талантливый изобретатель создал различные полезные устройства, среди которых можно выделить несколько незаменимых сегодня решений (например, шприц-пистолет для смазки), однако главным его достижением является изобретение первой автоматической гидромеханической коробки передач. В свою очередь, General Motors (GM), которая ранее устанавливала полуавтоматическую коробку передач на свои модели, первой перешла на АКПП.

История создания автоматической коробки передач

Итак, важнейшим элементом, благодаря которому стало возможным появление полноценной АКПП, является гидротрансформатор.

Изначально ГДТ появился в судостроении. Причина – вместо низкооборотистых паровых двигателей ближе к концу 19-го века появились более мощные паровые турбины. Такие турбины соединялись с винтом напрямую, что неизбежно привело к возникновению целого ряда технических проблем.

Решением оказалось изобретение Г. Феттингера, который предложил гидравлическую машину, где лопастные колеса гидродинамической передачи, насос, турбина и реактор были объединены в одном корпусе.

ГДТ Феттингера минимизировал потери полезной энергии, КПД устройства оказался высоким. На практике, указанный гидродинамический трансформатор, в среднем, обеспечивал на судах КПД около 90% и даже больше.

Вернемся к коробкам передач на автомобилях. В самом начале 20-го века (1904 год) изобретатели братья Стартевенты из города Бостон, США, представили раннюю версию автоматической коробки.

Следующими автоматическую коробку начали ставить в компании Ford. Легендарная модель Model-T была оснащена планетарной коробкой передач, которая получила две скорости для движения вперед, а также заднюю передачу. Управление КПП было реализовано при помощи педалей.

Далее появилась коробка от компании Reo на моделях General Motors. Такая трансмиссия вполне может считаться первой РКПП, так как это была механическая коробка с автоматизированным сцеплением. Немного позже стала использоваться и планетарная система передач, еще больше приблизив момент появления полноценных гидромеханических автоматов.

Другими словами, речь идет об исполнительных механизмах АКПП (фрикционы, ленточный тормоз). Также в те годы реализовать эффективное управление данными механизмами не составляло труда. Еще необходимость выровнять скорости отдельных элементов АКПП отсутствовала, так как все шестерни планетарной передачи находятся в постоянном зацеплении.

Если сравнить такую схему с попытками автоматизировать работу механической коробки, в то время это было крайне сложной задачей. Основной проблемой являлось то, что в те годы не было эффективных, быстрых и надежных сервомеханизмов (сервоприводов).

Указанные механизмы необходимы для того, чтобы перемещать шестерни или муфты включения для введения в зацепление. Сервомеханизмы также должны обеспечить большое усилие и рабочий ход, особенно если сравнивать усилие для сжатия пакета фрикционов или затяжки ленточного тормоза АКПП.

Качественное решение было найдено только ближе к середине XX века, а массовой роботизированная механика стала только за последние 10-15 лет (например, АМТ или преселективная коробка DSG).

Дальнейшее развитие коробки автомат: эволюция гидромеханической АКПП

Перед тем, как переходить к АКПП, нужно упомянуть коробку передач Уильсона. Водитель выбирал передачу при помощи подрулевого переключателя, а включение производилось посредством нажатия на отдельную педаль.

Такая трансмиссия была прообразом преселективной коробки передач, так как водитель заранее выбирал передачу, при этом ее включение осуществлялось только после нажатия на педаль, которая стояла на месте педали сцепления МКПП.

Данное решение облегчало процесс управления ТС, переключения передач требовали минимум времени по сравнению с МКПП, которые в те годы не имели синхронизаторов. При этом значимая роль коробки Уильсона заключается в том, что это первая КПП с переключателем режимов, которая напоминает современные аналоги (режимы P-R-N-D).

Такая трансмиссия представляла собой гидротрансформатор (гидромуфту) и планетарную коробку передач с автоматическим гидравлическим управлением. Управление было реализовано с учетом скорости движения автомобиля, а также положения дроссельной заслонки.

Коробка Hydra-Matic ставилась как на модели GM, так и на Bentley, Rolls-Royce, Lincoln и т.д. В начале 50-х специалисты Mercedes-Benz взяли данную коробку за основу и разработали собственный аналог, который работал по схожему принципу, однако имел целый ряд отличий в плане конструкции.

В 80-х стала прослеживаться тенденция к постоянному увеличению числа передач. В автоматических коробках сначала появилась четвертая передача, то есть повышенная. Одновременно стала использоваться и функция блокировки гидротрансформатора.

Также четырехступенчатые автоматы стали управляться при помощи ЭБУ, что дало возможность избавиться от многих механических элементов управления, заменив их соленоидами.

Например, первыми внедрение электронной системы управления автоматической коробкой передач реализовали специалисты Toyota в 1983 г. Далее Ford в 1987 году также перешел на использование электроники для управления повышающей передачей и блокировочной муфтой ГДТ.

Для этого увеличивается общее количество передач, скорость переключений стала очень высокой. Сегодня можно встретить АКПП, которые имеют 5, 6 и более «скоростей». Основная задача – успешно конкурировать с преселективными роботизированными коробками типа DSG.

Параллельно происходит и постоянное усовершенствование блоков управления АКПП, а также программного обеспечения. Изначально это были системы, которые только определяли момент переключения передачи и отвечали за качество включений.

Позже появилась и возможность ручного управления АКПП (например, Tiptronic), когда водитель может самостоятельно определять моменты переключения передач подобно механической коробке. Дополнительно коробка автомат получила расширенные возможности в плане самодиагностики, контроля температуры трансмиссионной жидкости и т.д.

Управление автомобилем с АКПП: как пользоваться коробкой — автомат, режимы работы автоматической коробки, правила использования данной трансмиссии, советы.

Как работает коробка-автомат: классическая гидромеханическая АКПП, составные элементы, управление, механическая часть. Плюсы, минусы данного типа КПП.

Гидротрансформатор АКПП (конвертер крутящего момента, ГДТ). Назначение, устройство гидротрансформатора, принцип работы и особенности.

Соленоид АКПП: устройство соленоидов, принцип работы. Частые неисправности и поломки клапанов-соленоидов, диагностика, ремонт и замена.

Автоматическая коробка передач (АКПП, АКП) «классического» типа с гидротрансформатором: устройство и принцип работы. Плюсы и минусы гидромеханической АКПП.

Пробуксовка автоматической коробки при переключении передач: основные причины, по которым пробуксовывает автомат. Диагностика коробки, устранение неполадок.

Вскоре после создания первых автомобилей возникло желание автоматизировать управление ими путем создания автоматических коробок передач.

Эта сложная техническая проблема решалась самыми различными способами. Существует множество конструкций полностью автоматических или частично автоматизированных коробок передач. В этих конструкциях используются различные принципы преобразования работы автомобильного двигателя в тяговое усилие на колесах автомобиля. В качестве механизмов реализации такого преобразования используются фрикционные вариаторы, муфты свободного хода, цепные устройства и т.д. Особо отметим, что более 100 лет назад делались первые опыты по применению на автомобилях гидравлических передач объемного типа (имеются немецкие патенты 1897 г.). В конце 19-го века на первой автомобильной выставке в Берлине демонстрировался автомобиль с объемной гидравлической передачей системы Питлер. В 1919 г. был построен и испытан автомобиль с объемной гидропередачей системы Ленца. Примером объемной гидропередачи может служить система, использующая поршеньковые насос и мотор (рис.1).

Объемная гидравлическая передача Дженни применялась на танках времен первой мировой войны.

Объемные гидропередачи не получили распространения на автомобилях из-за дороговизны, сложности изготовления, жесткости характеристик, большого нагрева систем. Не получили сколько-нибудь заметного распространения и другие упомянутые выше конструкции, основанные на других принципах.

Широкое распространение получили лишь гидромеханические передачи, состоящие из гидродинамического трансформатора, механических передач и системы управления. На долю таких передач приходится более 95% (по некоторым оценкам 99%) всех выпускаемых в мире автомобильных трансмиссий. Именно такие трансмиссии за рубежом называются автоматическими трансмиссиями, автоматическими передачами или, чаще всего, автоматическими коробками передач.

Рис.1 Схема объемной гидравлической передачи

Идея и конструкция гидродинамического трансформатора (ГДТ) — принципиально нового механизма, сделавшего возможным создание гидромеханических передач (ГМП) ныне применяемых типов пришла в автомобилестроение их другой области техники — из судостроения.

В конце 19 века в морском флоте в качестве корабельного двигателя все чаще стали применять быстроходные паровые турбины вместо прежних тихоходных паровых машин. Паровые машины соединялись с гребными винтами судов напрямую. Оборотность гребных винтов увеличить не удавалось и для соединения их с более высокооборотными паровыми турбинами требовался дополнительный механизм.

Высокооборотные шестеренные передачи большой мощности тогда делать не умели. Высказывалось предложение использовать гидравлические лопастные машины, чтобы двигатель вращал колесо лопастного насоса и работа двигателя переходила в энергию жидкости, прокачиваемой насосом. Далее эта жидкость направляется в лопастную турбину, в которой энергия жидкости преобразуется в механическую энергию, используемую для вращения гребного винта.

В лопастном насосе (рис.2) основными деталями являются подвод 1, лопастное колесо 2 и отвод 3. По подводу жидкость подается от всасывающего трубопровода к лопастному колесу. Из отвода жидкость через диффузор 4 поступает в напорный трубопровод. В лопастном колесе жидкость движется от центра к периферии, поэтому колесо (и весь насос) называют центробежным. Уплотнение 5 предотвращает наружные утечки.

Рис.2 Схема центробежного насоса консольного типа


Рис.3 Схема радиально-осевой гидравлической турбины

В гидравлической турбине (рис.3) жидкость поступает в спиральную камеру 1 и лопастное колесо 3 с верхнего бьефа ВБ. Отдавая энергию, жидкость приводит во вращение вал 4. Перед колесом установлен направляющий аппарат 2. Жидкость в колесе движется от периферии к центру (центростремительное колесо). Пройдя колесо, жидкость через отсасывающую трубу 5 сливается в нижний бьеф НБ.


Рис.4. Принципиальная схема гидродинамической передачи

Соединение насоса и турбины трубопроводами дает гидродинамическую передачу (рис.4). Такая передача теоретически возможна, но она не имеет практического смысла из-за чрезвычайно низкого коэффициента полезного действия (КПД). В начале 20-го века, когда обсуждалась такая возможность, лучшие насосы на лучших режимах работы имели КПД около 65%, а лучшие турбины около 80%. Поэтому общий КПД гидродинамической передачи такого вида даже на наилучших режимах работы не превысил бы 50%, что совершенно неприемлемо.


Рис.5. Схема гидродинамического трансформатора (гидротрансформатора)

Выходом явилось изобретение проф. Г.Фетингером (Германия) новой гидравлической машины, объединяющей в одном корпусе все лопастные колеса гидродинамической передачи — насос, турбину, направляющий аппарат (реактор) — рис.5. В такой машине (патент 1902 г.) исключены потери энергии в трубопроводах, спиральных камерах, подводах и отводах, что почти вдвое увеличило КПД конструкции по схеме рис.5 по сравнению с КПД конструкции по схеме рис.4. В первой осуществленной конструкции (1908 г.) мощностью 100 л.с. был получен КПД 83% при максимальном коэффициенте трансформации Ко = 5. В 1912 г. на пассажирском пароходе «Тирпиц» КПД составил 88,5%. Позже на пароходе «Висбаден» при мощности 15 000 — 20 000 л.с. гидродинамический трансформатор имел КПД 91,3%.

Направляющий аппарат ГДТ (чаще называемый реактором) соединен с неподвижным корпусом и участвует в динамическом взаимодействии с потоком жидкости, изменяя его направление. При этом взаимодействии на реакторе возникает крутящий момент, благодаря чему момент на выходном валу не равен моменту на входном валу, т.е. происходит трансформация крутящего момента. Если реактора нет, то трансформации крутящего момента не происходит и крутящие моменты на насосном и турбинном колесах равны.

Гидродинамическая передача без реактора также была запатентована Г.Фетингером и получила название гидродинамической муфты (ГМ) — рис.6.


Рис.6 Схема гидродинамической муфты (гидромуфты)

Как гидротрансформатор, так и гидромуфта, передают мощность при отсутствии жесткого соединения входного и выходного валов, благодаря чему двигатель и приводимая машина защищены от вредных динамических перегрузок. Это продлевает срок службы машин. Возможность бесступенчатого и плавного изменения частоты вращения выходного вала позволяет гидродинамическим передачам выполнять функцию редуктора, упрощать и облегчать работу операторов машин. Эти преимущества побудили к использованию гидромеханических передач на автомобилях.

Успеху в применении ГМП на автомобилях способствовала возможность автоматического перехода гидротрансформатора в режим гидромуфты. Это достигается установкой реактора ГДТ на муфте свободного хода. Когда коэффициент трансформации становится равным единице, направление потока на входе в реактор совпадает с направлением потока на выходе из него, крутящий момент на колесе реактора меняет свой знак и реактор начинает свободно вращаться в потоке рабочей жидкости — гидротрансформатор превратился в гидромуфту, имеющую значительно более высокий КПД (до 98%). Такие ГДТ получили название комплексных. Первым таким ГДТ (начало 30-х годов) был ГДТ Трилок (рис.7.), использовавший потом в ряде конструкций ГМП.


Рис.7 Гидротрансформатор Трилок

Первая автомобильная ГМП системы инж. Ризеллера (1925 г.) представляла собой ГДТ в комплекте с планетарной механической коробкой передач (рис.8).


Рис.8 ГМП системы Ризеллера мощн. 40 л.с. для автобуса Мерседес

В 1926 г. инж. Ризеллер установил подобную же передачу на автомобиль Бюик с двигателем мощностью 60 л.с. (рис.9). Турбина ГДТ в этой конструкции состоит из двух рабочих колес 2 и 4. Схема допускает переход на режим гидромуфты и блокировку ГДТ (механизм блокировки на схеме не показан).

Рис.9 Схема комплексной ГМП системы Ризеллер мощностью 60 л.с. для автомобиля Бюик

Приведенные схемы автомобильных ГМП предполагают использование после гидротрансформатора нескольких механических передач, так как у гидротрансформатора типа Трилок, получившего в 20-е годы наибольшее распространение, коэффициент трансформации недостаточен для эффективного обеспечения всех режимов движения автомобиля. Особенно это отмечалось при эксплуатации автобусов. Возникла нужда в гидротрансформаторе с большим коэффициентом трансформации, при котором городской автобус мог бы разгоняться только на гидротрансформаторе (без переключений передач) и дальше ехать на прямой механической передаче также без переключений передач. Такой гидротрансформатор был создан в 1928 году шведской фирмой Лисхольм-Смит (рис.10). Он состоит из насосного колеса, двух реакторов и трех турбинных колес, соединенных вместе и сидящих на одном валу. Рабочая жидкость последовательно проходит насосное колесо — первая ступень турбины — первый реактор — вторая ступень турбины — второй реактор — третья ступень турбины снова насосное колесо.


Рис.10 Схема гидротрансформатора типа Лисхольм-Смит

Гидротрансформаторы типа Лисхольм-Смит нашли широкое применение в ГМП для автобусов в Европе (Лейланд-Англия с 1933 г., Крупп-Германия) и в США (GMC). Выпуск автобусов с такими ГДТ быстро нарастал — в США в 1939 г. 192 автобуса, в 1940 г. — 488, в 1945 г. — 1269 (всего был выпущен 17641 автобус). ГДТ типа Лисхольм-Смит оказался особенно удобен для автобусов тем, что из-за его большого коэффициента трансформации (почти пятикратное увеличение крутящего момента двигателя при трогании автобуса с места) можно весь разгон автобуса осуществлять только на ГДТ — не используя каких-либо промежуточных механических передач, а после достижения заданной скорости переходить непосредственно на прямую передачу. На рис.11 приведена конструкция ГМП с ГДТ типа Лисхольм-Смит для автобуса с задним поперечным расположением двигателя.


Рис.11 ГМП с ГДТ типа Лисхольм-Смит для автобуса.

При работе на режиме ГДТ крутящий момент двигателя через правый фрикционный диск сцепления передается на насосное колесо ГДТ, далее через ГДТ, муфту свободного хода, расположенную на выходном валу турбинного колеса, и конические шестерни передается к ведущему мосту автобуса. При достижении автобусом заданной скорости (обычно 24-31 км/ч) электропневматическая система управления ГМП переключает сцепление на левый фрикционный диск, жестко связанный через центральный вал непосредственно с ведущей кони ческой шестерней. Муфта свободного хода при этом расклинивается и турбинное колесо перестает вращаться.

Конструкция ГМП по схеме рис.11 применялась несколько десятилетий. Для современных ГМП любых типов, в том числе и автобусных, характерно применение в механической части нескольких передач. Толчком к развитию работ по ГМП для легковых автомобилей в США послужила рекламная компания выдающегося американского автомобильного конструктора Таккера, объявившего в 1947 г. о создании им перспективного автомобиля «Таккер-48» с ГМП. Таккеру удалось изготовить только 50 автомобилей с ГМП на базе автомобилей Бюик. Далее инициативу перехватили крупные автомобильные корпорации и фирмы. Первым массовым легковым автомобилем с ГМП был автомобиль Бюик 70 Родмастер. Выпуск его начался в 1947 г. Он был оборудован гидропередачей «Дайнафлоу» (рис.12), имел комплексный одноступенчатый пяти-колесный ГДТ (насос Н1, турбина Т, два реактора Р1 и Р2, вспомогательный насос Н2). Вспомогательный насос Н2, установленный на муфте свободного хода на ступице основного насоса Н1, в начале движения автомобиля свободно вращается на муфте свободного хода, улучшая условия входа рабочей жидкости на лопатки основного насоса Н1. При дальнейшем разгоне муфта заклинивается и оба насоса вращаются как единое целое. Предполагалось, что это расширит зону высокого КПД.

В ГМП «Дайнафлоу» две механические ступени, но по сути дела она является одноступенчатой, так в основном она работала на прямой передаче в механической части. Имевшаяся в ГМП понижающая передача включалась водителем только в случае необходимости вручную (могла включаться и на ходу). Дальнейшего распространения такие ГМП не получили. Стали создаваться и совершенствоваться ГМП с автоматическим переключением передач.
В настоящее время только такие конструкции считаются современными и называются автоматическими коробками передач. Первые автоматические коробки передач были двухступенчатыми. По мере повышения требований к динамическим свойствам автомобилей и по мере совершенствования конструкций ГМП (в том числе и ГДТ) число ступеней стало увеличиваться до трех, затем до четырех. Имеются конструкции с пятью, шестью и более ступенями. В США автоматическими коробками передач (ГМП) снабжаются 85-90% легковых автомобилей, почти все городские автобусы, значительная часть грузовых автомобилей. В Европе оборудуются ГМП большая часть городских автобусов и около 25% продаваемых легковых автомобилей. В Японии оборудуются ГМП около 30% продаваемых легковых автомобилей. ГМП производят почти все крупные фирмы — изготовители автомобилей и большое число фирм, специализировавшихся на производстве автомобильных трансмиссий.

Замена масла в АКПП своими руками

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП) существенно облегчает вождение автомобиля. Но несмотря на удобство в эксплуатации, «автомат» все же имеет несколько недостатков, главным из которых был и, пожалуй, будет высокая стоимость ремонта. Поэтому необходимо качественно обслуживать агрегат и проводить регулярную замену трансмиссионной жидкости. Своевременная замена масла в АКПП позволит избежать всевозможных проблем с переключением скоростей и, как результат, больших затрат на ремонт.

Периодичность замены

Важно! Средний интервал замены трансмиссионного масла составляет 80-90 тыс. км, но точные данные можно найти в паспорте конкретной модели авто.

Если транспортное средство эксплуатируется в тяжелых условиях, например, в пустыне или на пыльной территории, то интервал замены масла сокращается. Официальные дилеры рекомендуют проводить замену гораздо чаще – это позволит продлить срок службы коробки передач. Разумеется, речь идет об отечественных дилерах и воздействии российских дорог на узлы и агрегаты машины.

Когда менять масло на «автомате»

При учете всех факторов можно сделать вывод, что оптимальным периодом для замены трансмиссионной жидкости на коробках-автоматах является пробег в 60-80 тыс. км. Подобный интервал позволит снизить риски для АКПП.

Через сколько менять масло в коробке автомат (АКПП)

Когда следует менять масло

Некоторые проблемы в работе АКПП могут служить признаками низкого уровня или некачественной жидкости. Вот самые распространенные из них:

  • низкое давление масла в коробке;
  • при переключении передач машина пробуксовывает;
  • на затяжном подъеме на последней скорости АКПП пробуксовывает и переключается на пониженную передачу;
  • машина не едет — ни назад, ни вперед;
  • коробка не переключается с режима P или N на любую скорость;
  • при включении любой скорости возникает толчок, передача включается, но автомобиль не едет.
Виды масла для коробки автомата

У каждой из описанных проблем могут быть другие причины. Например, низкое давление в коробке может быть не только из-за снижения уровня масла.  На это также может повлиять вышедший из строя клапан сброса в масляном насосе. Стоит отметить, что при загрязнении гидроблока тоже понижается давление.

Низкое давление в АКПП

Читайте также: Покраска крышки клапанов

Инструкция замены масла в АКПП

Прежде чем приступить к замене, необходимо подготовить все для работы. В первую очередь, нужно приобрести качественную трансмиссионную жидкость. Также вам понадобится емкость для слива масла и рабочие перчатки. Итак, поехали!

Замена масла в АКПП

Шаг 1. Сначала проверьте уровень трансмиссионной жидкости с помощью щупа. Жидкость для автоматических трансмиссий окрашена в красный или зеленый цвет, чтобы отличить ее от моторного масла и других жидкостей в автомобиле. На большинстве автомобилей вы можете проверить уровень щупом при работающем двигателе.

Проверка уровня трансмиссионной жидкости

Шаг 2. Зафиксируйте колеса автомобиля при помощи противооткатных клиньев или кирпичей.

Блокировка колес автомобиля

Шаг 3. Поднимите автомобиль с помощью домкратов и поставьте его на специальные опоры. Убедитесь, что у вас достаточно места, чтобы протиснуться под автомобилем, и что домкраты надежно закреплены.

Установка автомобиля на опоры

Шаг 4. Всегда паркуйтесь на плоской ровной поверхности, когда вы работаете под автомобилем, и используйте опорные стойки, зажимные патроны или другие приемлемые крепления, чтобы обеспечить безопасность в случае выхода из строя домкрата или попытки автомобиля скатиться с рампы.

Машина должна быть на ровной поверхности

Шаг 5. Найдите поддон трансмиссионной жидкости. Поддон будет прикреплен к нижней части трансмиссии с помощью 6-8 болтов, поэтому вам придется проползти под автомобилем, чтобы найти его.

Поддон коробки передач

Шаг 6. Подставьте емкость под сливное отверстие. Недорогие пластиковые емкости можно приобрести в большинстве автомагазинов.

Специальная емкость для слива масла

Шаг 7. Выкрутите болт со сливного отверстия, чтобы слить трансмиссионную жидкость.

Слив трансмиссионной жидкости

Шаг 8. Если сливного отверстия нет (такое тоже может быть), то для слива жидкости необходимо открутить крышку КПП. Вполне вероятно, что на руки попадет немного жидкости, так как избежать этого почти невозможно.

Снятие крышки АКПП

Шаг 9. Осмотрите вытекающую жидкость. У большинства поддонов автоматической трансмиссии внутри есть магнит для сбора металлической стружки, образовавшейся из-за изношенных движущихся частей. Удалите стружку вместе с оставшейся жидкостью в кастрюле. Металлическая стружка является нормальным явлением и представляет собой типичный износ шестерен. Однако большие куски или куски неправильной формы не являются нормальными.

Осмотр масла на наличие металлической стружки

На заметку! При сливе в коробке передач останется около 50 процентов жидкости. Чтобы удалить всю жидкость, включая жидкость из гидротрансформатора, необходимо полностью промыть трансмиссию — процесс, который обычно является частью комплексного технического обслуживания.

Шаг 10. Осмотрите фильтр трансмиссионной жидкости и прокладки. Во время замены жидкости рекомендуется проверить их состояние и при необходимости заменить.

Проверка состояния прокладки поддона

Шаг 11. Залейте новую трансмиссионную жидкость, используя для удобства лейку. На большинстве автомобилей масло заливается через горловину, в которой находится щуп. О необходимом количестве жидкости вы можете узнать правильное количество в инструкции по эксплуатации.

Добавление свежего масла в АКПП

Шаг 12. Запустите двигатель и дайте ему поработать несколько минут. Затем проверьте  уровень жидкости. Если уровень низкий, то добавьте немного масла. Следите за тем, чтобы не было переполнения!

Запуск двигателя после замены масла

Некоторые АКПП требуют проверки жидкости в режиме N, а другие –  в режиме P. Отметки на щупе помогут залить нужное количество масла.

Дополнительные рекомендации

Утилизируйте жидкость надлежащим образом. Трансмиссионная жидкость вредна для окружающей среды, поэтому важно избегать слива масла в окружающую среду. Замена трансмиссионной жидкости может продлить срок службы коробки передач, поэтому замена нужна даже в тех случаях, если жидкость все еще остается красной по достижении определенного пробега.

Если не менять масло в коробке автомат

Обратите внимание! Если жидкость темно-красного или коричневого цвета и пахнет гарью, необходимо полностью промыть коробку передач. Трансмиссия может быть серьезно повреждена.

Надеемся, наши рекомендации помогли вам с заменой масла в трансмиссии. Делитесь своим опытом ниже в комментариях!

Видео – Замена масла в автомате (АКПП) своими руками

Как буксировать автомобиль с АКПП

Потребность в буксировке сломанного автомобиля на СТО возникает редко, но, как правило, в самый неподходящий момент. Большинство водителей автомобилей с АКПП не знают, как быть в таком случае. Толком никто из них не может ответить, можно ли буксировать автомобиль с АКПП. И уж тем более единицы знают о том, как буксировать автомобиль с АКПП. Давайте разбираться, что к чему.

Чем отличается АКПП от МКПП

Принцип работы МКПП

Сначала давайте определим, в чем главное различие механической коробки от автомата, когда дело касается буксировки? Различие в том, что автомобиль с механической коробкой можно буксировать в любом случае и использовать в качестве буксира тоже. Во время буксировки автомобиля с механической коробкой передач, коробка находится в положении нейтрали, и крутится в коробке всего одна шестерня. Никаких нагрузок двигатель и коробка не испытывают.

Как работает АКПП

Автоматическая коробка переключения передач во время буксировки должна быть в положении нейтрали, и в это время все ее внутренние валы и шестерни вращаются, что очень сильно нагружает коробку и перегревает ее. Более того, в такой момент, если двигатель выключен, масляный насос коробки передач не работает, и шестерни крутятся «на сухую» без смазки, что, конечно же, также сильно уменьшает ресурс АКПП.

Все вопросы к производителю!

При покупке автомобиля в сервисной книжке пишется, что нельзя делать на таком автомобиле. Это касается и буксировки. Если в сервисной книжке написано, что буксировать такой автомобиль нельзя, то все вопросы отпадают сразу. Нельзя – и все! Скорее всего, такой автомобиль при буксировке перегревает сам себя и коробку, которая потом выходит из строя. Гарантия на такой автомобиль, конечно же, не действует. Даже если вы скроете от сервисменов, почему перестала работать коробка, при вскрытии причина выйдет наружу сразу. В таком случае, если производитель не разрешает буксировку автомобиля – нужно воспользоваться эвакуатором.

Если настал тот нехороший момент: автомобиль заглох и нужно ехать в сервис, загляните в сервисную книжку или если таковой нет, зайдите в Интернет и узнайте, запрещает ли производитель буксировать ваш автомобиль, если не запрещает, то можно. Но необходимо жестко соблюдать некоторые правила.

Буксировка с поднятой передней осью

Если у вас нелегковой автомобиль, внедорожник или паркетник, в общем, автомобиль, оснащенный полным или подключаемым приводом, то буксировать такой можно только с поднятой передней или задней осью. Но лучше на эвакуаторе. Дело в том, что автомобиль с полным приводом и АКПП подключает полный привод с помощью электронной муфты, которая перегревается и выходит из строя намного раньше, чем автоматическая коробка переключения передач. Зато стоит она дороже, чем новая АКПП.

Правила буксировки

Во-первых, задумываясь о том, можно ли буксировать ваш автомобиль, вспомните, все ли у вас есть для буксировки. Во-вторых, автомобиль с АКПП буксировать лучше на жесткой сцепке. У легковых авто вы такую вряд ли найдете, а вот почти все магистральные тягачи и карьерные самосвалы имеют такую в базе.

На жесткой сцепке

Еще несколько правил буксировки:

  • Нельзя буксировать автомобиль с АКПП на большой скорости. Оптимальная скорость 30 километров в час.
  • Необходимо останавливаться и давать автомобилю отдохнуть.
  • Если получилось так, что автомобиль с АКПП является не буксируемым, а буксировщиком, то рычаг переключения коробки должен быть не в положении D, а в положении 2 или 3 передачи.

На эвакуаторе

Итак, вот все основные принципы буксировки автомобиля, оборудованного автоматической коробкой переключения передач. Будьте аккуратны и не спешите. Если есть возможность, лучше воспользоваться эвакуатором, ведь цена починки или замены АКПП во много раз превышает стоимость услуг эвакуатора.

Почему восьмиступенчатая коробка передач ZF — лучшая автоматическая коробка передач

Два слова: качество переключения. Коробка передач мощностью 8 л.с. от немецкого поставщика ZF достаточно быстра, чтобы обслуживать спортивные автомобили, и достаточно изящна, чтобы обслуживать большие роскошные седаны, и сочетает в себе эти элементы скорости и плавности, независимо от того, установлена ​​ли она на Aston Martin, Rolls-Royce или Jeep.

Альберт Дик, вице-президент по технологиям автомобильных трансмиссий в ZF, говорит, что глубокое удовлетворение переключений 8HP связано с различными факторами, начиная от качества соленоидов и заканчивая методами производства и управляющим программным обеспечением.Они также являются продуктом фундаментальной конструкции, которая определяет, как четыре планетарных ряда, три сцепления и два тормоза в каждой коробке передач мощностью 8 л.с. разбиваются на восемь передаточных чисел. Все одноступенчатые и двухступенчатые переключения используют только два переключающих элемента: один открывается, другой закрывается. 8HP также выполняет определенные переключения передач таким же образом; обратите внимание на скачки с шестой передачи на третью и даже с восьмой на вторую.

Коробка передач мощностью 8 л.с. поставляется только в продольном исполнении для задне- или полноприводных автомобилей, и мы предпочитаем ее поперечной альтернативе ZF, девятиступенчатой.В 2017 году было построено около 3,5 миллионов трансмиссий мощностью 8 л.с. для широкого списка производителей, в который входят Aston Martin, BMW, Fiat Chrysler, Jaguar Land Rover и Volkswagen Group. Помимо производительности, привлекательность восьмиступенчатой ​​коробки передач кроется в ее универсальной модульной конструкции. Он может выдерживать максимальный выходной крутящий момент от 162 до 770 фунт-футов. Он совместим с различными системами полного и полного привода, такими как встроенный межосевой дифференциал или двухступенчатая раздаточная коробка. Возможность замены гидротрансформатора на электродвигатель, как это сделала BMW, позволяет автопроизводителям разрабатывать гибридные варианты с минимальными изменениями в трансмиссии.А общие черты всех коробок передач мощностью 8 л.с. позволяют компаниям использовать основные элементы для таких разных автомобилей, как Dodge Demon и Ram 1500, сводя к минимуму затраты на разработку. «Мы сохраняем один и тот же поток мощности во всех этих приложениях, поэтому мы можем перенести калибровки, программное обеспечение и все те инструменты, которые обеспечивают плавное переключение передач», — говорит Эрик Бернетт, главный инженер восьмиступенчатой ​​​​задней передачи. -приводные коробки передач на Fiat Chrysler.

Коробка передач с двойным сцеплением оправдала себя? Вы можете подумать, что это так, учитывая недавний отказ Audi RS5 и BMW M5, которые перешли с трансмиссии с двойным сцеплением на 8-сильную автоматику ZF с гидротрансформатором.Это также мнение Энди Палмера, генерального директора Aston Martin, который утверждает, что 8HP ZF легче, дешевле и быстрее, чем коробка передач с двойным сцеплением. «Десять лет назад [двойное сцепление] все еще выглядело как трансмиссия будущего. Теперь это начинает выглядеть как передача прошлого», — говорит он нам. Но DCT находит убежище в суперкарах. Дополнительная длина гидротрансформатора может быть непомерно высокой в ​​архитектуре со средним расположением двигателя, а точные программы управления запуском обеспечивают преимущество в ускорении.И инженеры утверждают, что хорошая коробка с двойным сцеплением переключается быстрее. «Для нашего типа продукта речь идет о действительно быстром переключении передач, в чем нам помогает элемент предварительного сцепления коробки передач с двойным сцеплением. Мы думаем, что у него все еще есть приличное преимущество в скорости», — говорит Маркус Уэйт, главный инженер McLaren Senna.

Но практически для любого другого автомобиля трудно утверждать, что что-то может работать лучше, чем восьмиступенчатая коробка передач ZF.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

продаж MG Hector скоро увидят скачок? » MotorOctane

Hector был первым автомобилем MG в Индии. Это заложило хорошую основу для бренда, и это ясно видно по другим запускам MG, таким как Astor, ZS EV и Gloster. Но теперь Гектор сталкивается с жесткой конкуренцией со стороны Mahindra XUV700 и Tata Safari. Для сравнения, в апреле MG продала 2019 единиц Hector. Для сравнения, у XUV700 было 6040 продаж, а у Safari — 2227.Итак, MG скоро представит Hector серьезное обновление, чтобы увеличить его продажи. В сегодняшней статье мы обсудим, как увеличатся продажи MG Hector.

Цифровая приборная панель

В настоящее время MG Hector поставляется с полуцифровой приборной панелью. Эта комбинация хороша, но MG должна дать ей полностью цифровую комбинацию приборов. Цифровые кластеры легче читать, чем аналоговые кластеры, и они предлагают больше данных для быстрого просмотра.

Дизельный автомат

Hector поставляется с бензиновыми и дизельными двигателями.Но автоматическая коробка передач предлагается только на бензиновом двигателе. Даже с учетом предстоящих норм выбросов дизельные двигатели являются предпочтительным выбором в этом сегменте. Таким образом, MG следует добавить дизельную автоматическую коробку передач в модельный ряд Hector, поскольку конкуренты уже предлагают это.

Усовершенствованная система помощи водителю

Усовершенствованная система помощи водителю (ADAS) представляет собой набор функций повышенной безопасности. Крупнейший конкурент Гектора, XUV700, имеет функцию ADAS. Итак, MG будет искать возможность добавить ADAS на Hector.Как и Astor, MG будет предлагать ADAS уровня 2 с Гектором. В прошлом году мы заметили, что MG Hector тестируется с помощью ADAS, о чем вы можете прочитать, нажав на ссылку ниже.

Отдел продаж MG Hector – личный помощник 

Автомобили MG известны своими лучшими в своем сегменте характеристиками. Мы думаем, что MG предоставит Гектору личного помощника, похожего на Астора. Личный помощник способен определять местоположение и различную информацию во время вождения. Он также может принимать команды, искать в Википедии, рассказывать анекдоты и т. д.чтобы жильцы были заняты и развлекались.

Продажа MG Hector – улучшенная информационно-развлекательная система

Hector оснащен одной из самых больших информационно-развлекательных систем на рынке. Он поставляется с 10,4-дюймовой системой, которая расположена вертикально, как планшет. Но пользовательский интерфейс не самый лучший, так как временами он тормозит и не отвечает. MG должен улучшить пользовательский интерфейс, чтобы полностью использовать размер экрана.

Если у вас есть сомнения при покупке автомобиля, нажмите здесь, чтобы задать вопрос! Получите самую низкую цену на страхование автомобиля здесь.Чтобы получить больше подобного контента, подпишитесь на MotorOctane Youtube, Google News Facebook и Twitter. Кроме того, следите за нами на Flipboard и Reddit, где у нас есть дискуссионное сообщество.

Силовая передача — Википедия

Режим передачи и управления тяговой мощностью машины

Одноступенчатый редуктор

Силовая передача — способ передачи и управления движущей силой машины. Термин трансмиссия правильно относится ко всей трансмиссии, включая сцепление, коробку передач, карданный вал (для автомобилей с задним приводом), дифференциал и валы главной передачи.В Соединенных Штатах этот термин иногда используется в повседневной речи для более конкретного обозначения коробки передач, и подробное использование отличается. Трансмиссия снижает более высокую скорость двигателя до более низкой скорости вращения колеса, увеличивая при этом крутящий момент. Трансмиссии также используются на педальных велосипедах, стационарных машинах и там, где адаптируются различные скорости вращения и крутящие моменты.

Часто трансмиссия имеет несколько передаточных чисел (или просто «шестерни») с возможностью переключения между ними при изменении скорости.Это переключение может осуществляться вручную (оператором) или автоматически (блоком управления). Также может быть обеспечено направленное (прямое и обратное) управление. Также существуют трансмиссии с одним передаточным числом, которые просто изменяют скорость и крутящий момент (а иногда и направление) выходной мощности двигателя. Обычные зубчато-ременные передачи не являются единственным механизмом адаптации скорости к крутящему моменту. Альтернативные механизмы включают преобразователи крутящего момента и преобразование мощности (например, дизель-электрическая трансмиссия и система гидравлического привода).Гибридные конфигурации также существуют. В автоматических коробках передач используется корпус клапана для переключения передач с использованием давления жидкости в зависимости от оборотов двигателя, скорости и открытия дроссельной заслонки.

Часто термин 5-ступенчатая коробка передач относится просто к коробке передач , в которой используются зубчатые передачи и зубчатые передачи для обеспечения преобразования блока скорости и крутящего момента от вращающегося источника энергии к другому устройству. [1] [2] Чаще всего используется в автомобилях, где трансмиссия адаптирует мощность двигателя внутреннего сгорания к ведущим колесам.Такие двигатели должны работать с относительно высокой скоростью вращения, что не подходит для запуска, остановки и более медленного движения. В автомобилях трансмиссия обычно соединяется с коленчатым валом двигателя через маховик, сцепление или гидромуфту, отчасти потому, что двигатели внутреннего сгорания не могут работать ниже определенной скорости. Выходная мощность трансмиссии передается через карданный вал на один или несколько дифференциалов, которые приводят в движение колеса. Хотя дифференциал также может обеспечивать понижение передачи, его основная цель — позволить колесам на обоих концах оси вращаться с разной скоростью (что необходимо для предотвращения проскальзывания колес на поворотах) при изменении направления вращения.

Пояснение[править]

Внутренний вид ветряной мельницы Пантиго, вид сверху на крышку с пола — стойка для крышки, тормозное колесо, тормоз и валяющийся. Ветряная мельница Пантиго расположена на Джеймс-лейн, Ист-Хэмптон, графство Саффолк, Лонг-Айленд, Нью-Йорк.

Ранние трансмиссии включали прямоугольные приводы и другие зубчатые передачи в ветряных мельницах, устройствах с приводом от лошадей и паровых двигателях для поддержки насосов, измельчения и подъема.

Большинство современных редукторов используются для увеличения крутящего момента при одновременном снижении частоты вращения выходного вала первичного двигателя (например,грамм. коленчатый вал двигателя). Это означает, что выходной вал редуктора вращается медленнее, чем входной вал, и это снижение скорости создает механическое преимущество, увеличивая крутящий момент. Редуктор можно настроить так, чтобы он делал обратное и обеспечивал увеличение скорости вала при снижении крутящего момента. Некоторые из простейших редукторов просто изменяют физическое направление вращения силовой передачи.

Многие типичные автомобильные трансмиссии включают возможность выбора одного из нескольких передаточных чисел.В этом случае большинство передаточных чисел (часто называемых просто «шестернями») используются для замедления выходной скорости двигателя и увеличения крутящего момента. Однако высшие передачи могут быть типами «повышающей передачи», которые увеличивают выходную скорость.

Редукторы

нашли применение в самых разных, часто стационарных, приложениях, таких как ветряные турбины.

Трансмиссии также используются в сельскохозяйственном, промышленном, строительном, горнодобывающем и автомобильном оборудовании. Помимо обычной трансмиссии с зубчатой ​​передачей, в такой технике широко используются гидростатический привод и электрические регулируемые передачи.

Простейшие трансмиссии, часто называемые коробками передач, чтобы отразить их простоту (хотя сложные системы также называются коробками передач в просторечии), обеспечивают понижение передачи (или, реже, увеличение скорости), иногда в сочетании с прямым изменением угла направление вала (обычно для вертолетов, см. рисунок). Они часто используются на сельскохозяйственном оборудовании с приводом от ВОМ, поскольку осевой ВОМ противоречит обычной потребности в ведомом валу, который либо расположен вертикально (как у роторных косилок), либо горизонтально проходит от одной стороны орудия к другой. (например, разбрасыватели навоза, цеповые косилки и кормовые прицепы).Более сложное оборудование, такое как измельчители силоса и снегоуборщики, имеет приводы с выходами более чем в одном направлении. Вертолеты также используют коробку передач с разделением крутящего момента, в которой мощность передается от двигателя в двух направлениях для разных роторов.

Шестерни от коробки передач пятиступенчатая + задний ход от Volkswagen Golf 1600 (2009 г.).

Редуктор в ветровой турбине преобразует медленное вращение турбины с высоким крутящим моментом в гораздо более быстрое вращение электрического генератора. Они намного крупнее и сложнее, чем редукторы ВОМ в сельскохозяйственной технике.Они весят несколько тонн и обычно содержат три ступени для достижения общего передаточного числа от 40:1 до более 100:1, в зависимости от размера турбины. (По аэродинамическим и конструктивным причинам большие турбины должны вращаться медленнее, но все генераторы должны вращаться с одинаковой скоростью в несколько тысяч об/мин.) Первая ступень редуктора обычно представляет собой планетарную передачу для компактности и для распределения огромный крутящий момент турбины на большее количество зубьев тихоходного вала. [3] Долговечность этих редукторов долгое время была серьезной проблемой. [4]

Независимо от того, где они используются, все эти простые коробки передач имеют одну важную особенность: передаточное число нельзя изменить во время использования. Он фиксируется во время создания передачи.

Информацию о типах трансмиссии, устраняющих эту проблему, см. в разделе Бесступенчатая трансмиссия, также известная как вариатор.

Системы с несколькими соотношениями[править]

Трансмиссия трактора с 16 передачами вперед и 8 назад. Коробка передач Amphicar в разрезе с дополнительным переключением для водяных гребных винтов

Для многих приложений требуется наличие нескольких передаточных чисел.Часто это делается для облегчения запуска и остановки механической системы, хотя еще одной важной потребностью является поддержание хорошей топливной экономичности.

Основы автомобилестроения

Необходимость в трансмиссии в автомобиле является следствием характеристик двигателя внутреннего сгорания. Двигатели обычно работают в диапазоне от 600 до примерно 7000 об / мин (хотя это варьируется и обычно меньше для дизельных двигателей), в то время как колеса автомобиля вращаются от 0 до примерно 1800 об / мин.

Кроме того, двигатель обеспечивает максимальный крутящий момент и выходную мощность неравномерно в диапазоне оборотов, что приводит к диапазону крутящего момента и диапазону мощности. Часто наибольший крутящий момент требуется, когда транспортное средство движется из состояния покоя или движется медленно, а максимальная мощность требуется на высокой скорости. Следовательно, требуется система, которая преобразует мощность двигателя, чтобы он мог обеспечивать высокий крутящий момент на низких скоростях, а также работать на высоких скоростях, когда двигатель все еще работает в своих пределах.Трансмиссии выполняют это преобразование.

Диаграмма, сравнивающая диапазоны мощности и крутящего момента «крутящего» двигателя с «пиковым».

Динамика автомобиля зависит от скорости: на низких скоростях ускорение ограничивается инерцией полной массы автомобиля; в то время как на крейсерской или максимальной скорости сопротивление ветра является доминирующим препятствием.

Многие трансмиссии и шестерни, используемые в автомобилях и грузовиках, заключены в чугунный корпус, хотя чаще используется алюминий для уменьшения веса, особенно в автомобилях.Валов обычно три: главный вал, промежуточный вал и промежуточный вал.

Главный вал выходит за пределы корпуса в обоих направлениях: первичный вал к двигателю, а вторичный вал к задней оси (на заднеприводных автомобилях. На переднеприводных автомобилях обычно двигатель и трансмиссия установлены поперечно, дифференциал является частью трансмиссии в сборе.) Вал подвешен на коренных подшипниках и разделен по направлению к входному концу. В точке разделения направляющий подшипник удерживает валы вместе.Шестерни и муфты вращаются на главном валу, причем шестерни могут свободно вращаться относительно главного вала, за исключением случаев, когда они зацеплены муфтами.

Руководство[править]

16-ступенчатая (2x4x2) ZF 16S181 — открытая коробка передач ( 2x4x 2) 16С181 — корпус планетарного ряда открытый (2х4 х2 )

Механические коробки передач бывают двух основных типов:

Первый тип был стандартным во многих старинных автомобилях (наряду с планетарными системами и системами с несколькими сцеплениями) до разработки механических передач с постоянным зацеплением и гидро-эпициклической автоматики, старых большегрузных грузовиков, и его все еще можно найти в использовании в некоторую сельскохозяйственную технику.Последний является современным стандартом для механических и автоматических коробок передач для дорожных и внедорожных транспортных средств, хотя его можно найти во многих формах; например, несинхронизированный прямой срез на гоночной трассе или в сверхтяжелых условиях, несинхронный косой срез в большинстве тяжелых грузовиков и мотоциклов, а также в некоторых классических автомобилях (например, Fiat 500) и частично — или полностью синхронизированная косозубая почти во всех современных легковых автомобилях и легких грузовиках с ручным переключением передач.

Механические коробки передач наиболее распространены за пределами Северной Америки и Австралии.Они дешевле, легче, обычно дают лучшую производительность, но новейшие автоматические коробки передач и вариаторы дают лучшую экономию топлива. [5] [6] Обычно новые водители учатся и проходят испытания на автомобиле с ручным переключением передач. В Малайзии и Дании все автомобили, используемые для испытаний (и поэтому практически все те, которые используются для обучения), имеют механическую коробку передач. В Японии, Филиппинах, Германии, Польше, Италии, Израиле, Нидерландах, Бельгии, Новой Зеландии, Австрии, Болгарии, Великобритании, [7] Ирландии, Швеции, Норвегии, Эстонии, Франции, Испании, Швейцарии, Австралии штаты Виктория, [8] Западная Австралия и Квинсленд, Финляндия, Латвия, [9] Литва и Чехия, прохождение теста на автомобиле с автоматической коробкой передач не дает водителю права использовать автомобиль с механической коробкой передач на дорогах общего пользования ; требуется испытание на автомобиле с механической коробкой передач. [ citation required ] Механические коробки передач гораздо более распространены, чем автоматические, в Азии, Африке, Южной Америке и Европе.

Механические коробки передач могут включать как зацепление синхронизатора, так и простое зацепление зуб в зуб. Например, передача заднего хода обычно без синхронизатора, поскольку ожидается, что водитель включит ее только тогда, когда автомобиль стоит на месте. Многие старые (до 1970-х годов) автомобили также не имели синхронизатора на первой передаче (по разным причинам — стоимость, обычно более «короткая» общая передача, двигатели обычно имели более низкий крутящий момент), что означало, что его также можно было использовать только для трогания с места. останавливаться, если только водитель не научился переключать передачи с двойным сцеплением и не испытывает особой потребности регулярно переключаться на более низкую передачу.

Некоторые механические коробки передач имеют чрезвычайно низкое передаточное число для первой передачи. В Великобритании они называются гусеничной передачей , но некоторые знают ее как ползунковая шестерня или бабушка . Такие передачи обычно не включаются синхронизатором. Эта функция используется на более крупных и тяжелых транспортных средствах (грузовые автомобили, туристические автобусы или автомобили, предназначенные для буксировки прицепов, сельскохозяйственных или строительных работ. При обычном использовании на дороге грузовик обычно движется без использования ходовой передачи вообще, и вторая передача используется с места.Некоторые внедорожники, особенно Willys Jeep и его потомки, также имели трансмиссии с «бабушкиной первой» в стандартной комплектации или в качестве опции, но теперь эта функция чаще обеспечивается раздаточной коробкой с пониженным диапазоном, прикрепленной к обычному. полностью синхронизированная коробка передач.

Несинхронный[править]

В некоторых коммерческих приложениях используются несинхронизированные механические коробки передач, для которых требуется опытный оператор. В зависимости от страны многие местные, региональные и национальные законы регулируют эксплуатацию этих типов транспортных средств ( см. Коммерческие водительские права ).Этот класс может включать коммерческие, военные, сельскохозяйственные или инженерные автомобили. Некоторые из них могут использовать комбинации типов для многоцелевых функций. Примером может служить механизм отбора мощности (ВОМ). Тип асинхронной трансмиссии требует понимания диапазона передач, крутящего момента, мощности двигателя и многофункциональных функций сцепления и переключения передач. Последовательные механические коробки передач, которые обычно используются в мотоциклах и гоночных автомобилях, представляют собой форму несинхронной механической коробки передач.

Автоматический[править]

Большинство современных североамериканских, а также некоторые европейские и японские автомобили имеют автоматическую коробку передач, которая выбирает соответствующее передаточное число без вмешательства оператора.Они в основном используют гидравлику для выбора передач в зависимости от давления, оказываемого жидкостью в узле трансмиссии. Вместо использования сцепления для включения трансмиссии между двигателем и трансмиссией размещается гидравлический маховик или преобразователь крутящего момента. Водитель может контролировать количество используемых передач или выбирать задний ход, хотя точное управление используемой передачей может быть или не быть возможным.

Автоматические коробки передач просты в использовании. Однако в прошлом некоторые автоматические коробки передач этого типа имели ряд проблем; они были сложными и дорогими, иногда имели проблемы с надежностью (что иногда приводило к большим затратам на ремонт), часто были менее экономичными, чем их ручные аналоги (из-за «пробуксовки» в гидротрансформаторе), и их время переключения было медленнее, чем их ручные аналоги руководство, делающее их неконкурентоспособными для гонок.С появлением современных автоматических коробок передач ситуация изменилась. [10]

Попытки улучшить топливную экономичность автоматических трансмиссий включают использование гидротрансформаторов, которые блокируются при превышении определенной скорости или при более высоких передаточных числах, устраняя потери мощности, и повышающие передачи, которые автоматически срабатывают при превышении определенных скоростей. В более старых трансмиссиях обе технологии могут быть навязчивыми, когда условия таковы, что они постоянно включаются и выключаются, поскольку скорость и такие факторы нагрузки, как уклон или ветер, немного различаются.Современные компьютеризированные трансмиссии обладают сложным программированием, которое максимально увеличивает эффективность использования топлива и устраняет навязчивость. Это связано в основном с электронными, а не с механическими достижениями, хотя также помогли улучшения в технологии CVT и использование автоматических сцеплений. Несколько автомобилей, в том числе Subaru Impreza [11] 2013 года и модель Honda Jazz 2012 года, продаваемая в Великобритании, на самом деле заявляют о немного лучшем расходе топлива для версии с вариатором, чем версия с механической коробкой передач.

В некоторых случаях проскальзывание, присущее автоматическим коробкам передач, может быть полезным.Например, в драг-рейсинге автоматическая трансмиссия позволяет автомобилю останавливаться с двигателем на высоких оборотах («скорость сваливания»), чтобы обеспечить очень быстрый старт при отпускании тормозов. На самом деле распространенная модификация заключается в увеличении скорости сваливания трансмиссии. Это еще более выгодно для двигателей с турбонаддувом, где турбонагнетатель должен поддерживать вращение на высоких оборотах за счет большого потока выхлопных газов для поддержания давления наддува и устранения турбозапаздывания, возникающего, когда дроссельная заслонка внезапно открывается на двигателе, работающем на холостом ходу.

Бесступенчатая регулировка[править]

Бесступенчатая трансмиссия (CVT) представляет собой трансмиссию, в которой отношение скоростей вращения двух валов, таких как входной вал и выходной вал транспортного средства или другой машины, может непрерывно изменяться в заданном диапазоне, обеспечивая бесконечное число возможных соотношений. Бесступенчатая трансмиссия позволяет водителю или компьютеру выбирать соотношение между частотой вращения двигателя и скоростью вращения колес в непрерывном диапазоне. Это может обеспечить еще большую экономию топлива, если двигатель постоянно работает на одной скорости.Теоретически трансмиссия способна улучшить взаимодействие с пользователем, без повышения и понижения скорости двигателя и рывков, ощущаемых при плохом переключении передач.

Бесступенчатые трансмиссии все чаще используются в небольших автомобилях, особенно в автомобилях с большим расходом топлива или гибридных автомобилях. На этих платформах крутящий момент ограничен, поскольку электродвигатель может обеспечивать крутящий момент без изменения скорости двигателя. Оставляя двигатель работать на скорости, обеспечивающей наилучший расход бензина для заданных условий эксплуатации, общий пробег можно улучшить по сравнению с системой с меньшим количеством фиксированных передач, где система может работать с максимальной эффективностью только в небольшом диапазоне. скоростей.Вариаторы также используются в сельскохозяйственной технике; из-за высокого крутящего момента этих транспортных средств в них встроены механические передачи для обеспечения тягового усилия на высоких скоростях. Система аналогична системе гидростатической коробки передач и на «толчковых скоростях» полностью зависит от гидростатического привода. Немецкий производитель тракторов Fendt первым применил эту технологию, разработав трансмиссию Vario-YouTube.

Электрическая переменная[править]

Электрическая вариаторная трансмиссия ( EVT или e-CVT ) используется в гибридных транспортных средствах, сочетает в себе мощность электродвигателя и бензинового двигателя и, как и вариатор, обеспечивает непрерывное изменение передаточного числа.

В обычной реализации бензиновый двигатель соединен с традиционной коробкой передач, которая, в свою очередь, соединена с водилом планетарной передачи. Электродвигатель/генератор соединен с центральной «солнечной» шестерней, которая обычно не приводится в действие в типичных планетарных системах. Оба источника энергии могут подаваться на выход трансмиссии одновременно, разделяя мощность между собой. В распространенных примерах от одной четверти до половины мощности двигателя может передаваться на солнечную шестерню.В зависимости от реализации передача перед планетарной системой может быть значительно упрощена или исключена. EVT способны непрерывно модулировать соотношение выходной/входной скорости, как механические CVT, но предлагают явное преимущество, заключающееся в возможности подавать мощность от двух разных источников на один выход, а также потенциально значительно снижая общую сложность.

В типичных реализациях передаточное число трансмиссии и планетарной системы устанавливается в соответствии с обычными условиями движения, например, скоростью на шоссе для автомобиля или городской скоростью для автобуса.Когда водитель нажимает на газ, соответствующая электроника интерпретирует положение педали и немедленно устанавливает обороты бензинового двигателя, обеспечивающие наилучший расход бензина для этой настройки. Поскольку передаточное число обычно устанавливается далеко от точки максимального крутящего момента, такая настройка обычно приводит к очень плохому ускорению. В отличие от бензиновых двигателей, электрические двигатели обеспечивают эффективный крутящий момент в широком диапазоне оборотов и особенно эффективны при низких настройках, когда бензиновый двигатель неэффективен.Изменяя электрическую нагрузку или питание двигателя, прикрепленного к солнечной шестерне, можно обеспечить дополнительный крутящий момент, чтобы компенсировать низкий выходной крутящий момент двигателя. По мере того, как автомобиль разгоняется, мощность двигателя снижается и в конечном итоге прекращается, создавая иллюзию вариатора.

Каноническим примером электронного вариатора является Toyota Hybrid Synergy Drive. В этой реализации нет обычной трансмиссии, и солнечная шестерня всегда получает 28% крутящего момента от двигателя. Эта мощность может использоваться для управления любыми электрическими нагрузками в автомобиле, подзарядки аккумуляторов, питания развлекательной системы или работы системы кондиционирования воздуха.Любая остаточная мощность затем возвращается во второй двигатель, который напрямую питает выходную мощность трансмиссии. На скоростях шоссе этот дополнительный путь генератора / двигателя менее эффективен, чем просто прямое питание колес. Однако во время разгона электрический тракт намного эффективнее, чем двигатель, работающий так далеко от точки своего крутящего момента. [12] GM использует аналогичную систему в гибридных силовых агрегатах Allison Bus и пикапах Tahoe и Yukon, но они используют двухступенчатую коробку передач перед планетарной системой, а солнечная шестерня получает почти половину суммарная мощность.

Автоматизированное ручное управление[править]

Автоматизированная механическая трансмиссия (АМТ) обозначает тип многоскоростной автомобильной трансмиссии, которая в значительной степени основана на механической конструкции и конструкции обычной механической трансмиссии, [13] [14] [15] [16] [17] , но использует автоматику для управления сцеплением и/или переключением передач.

Современные версии этих систем начали появляться на серийных автомобилях в середине 1990-х годов и работают полностью автоматически.Торговые названия включают Selespeed и Easytronic , и они могут автоматически управлять работой сцепления и переключением передач с помощью ЭБУ, поэтому не требуется ручного вмешательства или участия водителя при переключении передач. [18] [19]

Использование современных АКПП с компьютерным управлением в легковых автомобилях увеличилось в середине 1990-х годов как более спортивная альтернатива традиционной гидравлической автоматической трансмиссии. В течение 2010-х годов AMT были в значительной степени заменены все более распространенной конструкцией трансмиссии с двойным сцеплением.

Безмуфтовый ручной/полуавтоматический[править]

Полуавтоматическая трансмиссия означает многоступенчатую трансмиссию автомобиля, часть работы которой автоматизирована (обычно приведение в действие сцепления), но для ручного изменения передаточных чисел по-прежнему требуется вмешательство водителя. Большинство полуавтоматических трансмиссий, используемых в автомобилях и мотоциклах, основаны на обычных механических коробках передач или секвентальных механических коробках передач, но используют автоматическую систему сцепления. Однако иногда некоторые полуавтоматические трансмиссии также были основаны на стандартных гидравлических автоматических трансмиссиях с гидромуфтой или гидротрансформатором и с использованием планетарной передачи. [20] [21]

Наименования определенных типов полуавтоматических трансмиссий включают безмуфтовая механическая , [22] [23] автоматическая механическая 57 90 6065 , 290] — сцепление , [25] [26] и подрулевые переключатели коробки передач. [27] [28] [29] Эти системы облегчают переключение передач для водителя, приводя в действие систему сцепления автоматически, обычно с помощью или под контролем исполнительного механизма или сервопривода и датчиков, при этом все еще требуя водитель вручную переключает передачи

Впервые полуавтоматические трансмиссии использовались в автомобилях, популярность которых возросла в середине 1930-х годов, когда они были предложены несколькими американскими производителями автомобилей.Менее распространенные, чем традиционные (гидравлические) автоматические трансмиссии, полуавтоматические трансмиссии, тем не менее, стали доступны на различных моделях автомобилей и мотоциклов и в настоящее время продолжают производиться. Полуавтоматические трансмиссии с переключением подрулевых лепестков использовались в различных гоночных автомобилях и впервые были представлены для управления электрогидравлическим механизмом переключения передач Ferrari 640 гоночного автомобиля Формулы-1 в 1989 году. [30] Эти системы в настоящее время используются на различных классах гоночных автомобилей высшего уровня; включая гонки Формулы-1, Indycar и Touring. [31] [32] Другие области применения включают мотоциклы, грузовые автомобили, автобусы и железнодорожные транспортные средства.

Ранние полуавтоматические системы использовали различные механические, электрические, пневматические и гидравлические системы, включая центробежные муфты, вакуумные муфты, преобразователи крутящего момента, электропневматические муфты, электромеханические (и даже электростатические) и серво/соленоидные муфты управляемые муфты и схемы управления — автоматическое сцепление при перемещении рычага переключения передач, преселекторное управление, центробежные муфты с барабанным секвентальным переключением, требующие от водителя подъема дроссельной заслонки для успешного переключения и т. д.— а некоторые были немногим больше, чем обычная автоматическая блокировка гидротрансформатора с ручным выбором передач. Полуавтоматические трансмиссии на мотоциклах обычно используют центробежное сцепление.

Примером этого типа трансмиссии в автомобилях является полуавтоматическая трансмиссия VW Autostick; обычная 3-ступенчатая механическая коробка передач с вакуумным автоматическим сцеплением, а также гидротрансформатор (как в обычном автомате) и стандартный переключатель передач. [33]

Полуавтоматические трансмиссии на мотоциклах и квадроциклах по-прежнему требуют от водителя ручного переключения передач и, как правило, используют обычный секвентальный ручной ножной рычаг переключения передач в сочетании с автоматическим центробежным сцеплением, поэтому ручное управление отсутствует. рычаг сцепления на руле для использования водителем, так как это полностью автоматизированная система сцепления.

Последовательное руководство[править]

Работа типичной 4-ступенчатой ​​секвентальной механической коробки передач; обычно используется в мотоциклах и гоночных автомобилях.

Секвентальная механическая коробка передач (например, коробка передач, используемая на полностью механическом мотоцикле) — это тип многоступенчатой ​​несинхронной механической коробки передач, которая позволяет водителю выбирать либо следующую передачу (например, переключение со второй передачи на на первую передачу) или предыдущую передачу (например, переключение со второй передачи на третью передачу) в последовательном порядке.Это ограничение позволяет избежать случайного выбора неправильной передачи, однако оно также предотвращает намеренное «пропускание» передач водителем. Сцепление в секвентальной механической коробке передач необходимо только при переходе из состояния покоя (т. Е. Стационарного; нейтрального) на первую передачу, после чего происходит переключение без сцепления, поскольку передачи принудительно устанавливаются на место с помощью собачек. Это контрастирует с обычной механической коробкой передач, в которой используется синхронизатор для плавного переключения передач. [34] Использование кулачковой муфты (а не синхронизатора) обеспечивает более высокую скорость переключения, чем механическая коробка передач. [35]

секвентальные механические коробки передач используют вращение барабана и вилки переключения для переключения передач, подобно тому, что используется в полностью механической коробке передач мотоцикла. [36] Барабан переключения передач соединен и вращается вперед-назад либо с помощью механической связи (например, рычага переключения), либо с помощью электропневматической или электрогидравлической системы управления, которая обычно механически подключается к вилкам переключения передач и кулачковым муфтам и управляется подрулевыми лепестками за рулевым колесом.Они также могут быть оснащены ручной или автоматической системой сцепления. Полуавтоматические секвентальные трансмиссии (с автоматическим сцеплением) можно найти как в автомобилях (в основном, на трековых и некоторых раллийных гоночных автомобилях, например, с подрулевым переключателем), мотоциклах (как правило, легкие городские универсальные велосипеды «ступенчатого» типа, например; Honda ). Super Cub ) и квадроциклы (часто с отдельно включенной передачей заднего хода), последние два обычно используют центробежное сцепление в стиле скутера.

В секвентальной механической коробке передач рычаг переключения передач приводит в действие храповой механизм, который преобразует движение рычага переключения передач вперед и назад во вращение барабана переключателя (иногда называемого барабаном), который имеет три или четыре дорожки, обработанные по окружности. [37] Вилки переключения направляются по гусеницам либо напрямую, либо через тяги переключения. Гусеницы отклоняются по окружности и по мере вращения барабана вилки селектора перемещаются для выбора необходимой передачи. [38]

Велосипедная передача[править]

Велосипеды обычно имеют систему выбора различных передаточных чисел. Существует два основных типа: шестерни переключателя и ступичные шестерни. Тип переключателя является наиболее распространенным и наиболее заметным с использованием звездочек.Обычно на задней звездочке в сборе, прикрепленной к заднему колесу, имеется несколько шестерен. К передней сборке обычно добавляют еще несколько звездочек. Умножение числа передних звездочек на число задних дает число передаточных чисел, часто называемых «скоростями».

Было предпринято несколько попыток оснастить велосипеды закрытой коробкой передач, что дало очевидные преимущества для лучшей смазки, защиты от грязи и переключения передач. Обычно они использовались в сочетании с карданным валом, поскольку коробка передач с традиционной цепью (например, ступичная шестерня) по-прежнему имела бы многие недостатки переключателя для открытой цепи.Велосипедные коробки передач заключены в коробку, заменяющую традиционную каретку. Требование модифицированной рамы было серьезным недостатком их принятия. Одной из последних попыток создать коробку передач для велосипедов является 18-ступенчатая шестерня Pinion P1.18. [39] [40] [41] Это дает закрытый редуктор, но все же традиционную цепь. При установке на велосипед с задней подвеской он также сохраняет натяжитель цепи, похожий на переключатель, но без низкого дорожного просвета переключателя.

Причины выхода из строя велосипедной передачи включают износ зубьев, повреждение, вызванное неисправной цепью, повреждение из-за теплового расширения, поломку зубьев из-за чрезмерного усилия на педали, воздействие посторонних предметов и потерю смазки из-за небрежности.

Необычные типы[править]

Коробка передач с двойным сцеплением[править]

Коробка передач с двойным сцеплением ( DCT ) (иногда называемая трансмиссией с двойным сцеплением или с двойным сцеплением ) представляет собой тип многоступенчатой ​​трансмиссии автомобиля, в которой используются два отдельных муфты для нечетных и четных передач. [42] Конструкция часто похожа на две отдельные механические коробки передач с соответствующими сцеплениями, расположенными в одном корпусе и работающими как единое целое. [43] [44] В легковых и грузовых автомобилях DCT работает как автоматическая коробка передач, не требующая вмешательства водителя для переключения передач.

Коробка передач с двойным сцеплением использует два набора внутренних компонентов, каждый со своим собственным сцеплением, так что «переключение передач» на самом деле состоит только из включения одного сцепления при выключении другого, что обеспечивает предположительно «бесшовное» переключение без притирания (или резкий перехват) мощности передачи.На вал, прикрепленный к каждой муфте, приходится половина всей входной передачи (с общим выходным валом), включая системы синхронизированной кулачковой муфты, которые под управлением компьютеризированного управления предварительно выбирают, какое из его передаточных чисел наиболее вероятно потребуется в следующую смену. система. К конкретным типам этой трансмиссии относятся: Коробка передач с прямым переключением и Коробка передач с двойным сцеплением SST .

Бесступенчатая регулировка[править]

Бесступенчатая трансмиссия — это особый тип бесступенчатой ​​трансмиссии, который включает не только бесконечное число передач передаточных чисел , но и «бесконечный» диапазон .Это оборот речи, на самом деле он относится к вариаторам, которые могут включать «нулевое передаточное число», когда входной вал может вращаться без какого-либо движения выходного вала, оставаясь на передаче. Передаточное число в этом случае не «бесконечно», а равно нулю.

Большинство (если не все) бесступенчатых трансмиссий являются результатом комбинации вариатора с планетарной передачей с фиксированным передаточным числом. Комбинация фиксированного передаточного числа планетарной передачи с определенным передаточным числом на стороне вариатора приводит к нулевой выходной мощности.Например, рассмотрим трансмиссию с планетарной передачей, установленной на передаточное число 1:-1; задняя передача 1:1. Когда сторона CVT установлена ​​на 1:1, два соотношения в сумме дают нулевую выходную мощность. Бесступенчатая регулировка напряжения всегда включена, даже во время ее нулевого выхода. Когда вариатор настроен на более высокие значения, он работает как обычно, с увеличением передаточных чисел.

На практике планетарная передача может быть установлена ​​на минимально возможное передаточное число вариатора, если реверсирование не требуется или осуществляется с помощью других средств. Реверс можно включить, установив передаточное число планетарной передачи несколько выше, чем самое низкое передаточное число вариатора, обеспечивая диапазон передаточных чисел реверса.

Механизм прямого привода[править]

Механизм прямого привода представляет собой механизм, в котором передача механической мощности и крутящего момента от электродвигателя к выходному устройству (например, к ведущим колесам автомобиля) происходит без каких-либо редукторов. [45] [46] [47]

Несколько автомобилей конца 19-го века использовали мотор-колеса с прямым приводом, как и некоторые концептуальные автомобили в начале 2000-х; однако в большинстве современных электромобилей используются бортовые двигатели, в которых привод передается на колеса через карданный вал или оси. [48] [49]

Непрямой

Электрический[править]

Электрические трансмиссии преобразуют механическую мощность двигателя (двигателей) в электричество с помощью электрических генераторов и обратно в механическую энергию с помощью электродвигателей. Электрические или электронные системы управления приводом с регулируемой скоростью используются для управления скоростью и крутящим моментом двигателей. Если генераторы приводятся в движение турбинами, такие устройства называются турбоэлектрическими трансмиссиями.Точно так же установки, приводимые в действие дизельными двигателями, называются дизель-электрическими.

Дизель-электрические установки используются на многих железнодорожных локомотивах, кораблях, больших карьерных самосвалах и некоторых бульдозерах. В этих случаях каждое ведомое колесо оснащено собственным электродвигателем, на который может подаваться различная электрическая мощность для обеспечения любого требуемого крутящего момента или выходной мощности для каждого колеса независимо. Это дает гораздо более простое решение для нескольких ведущих колес в очень больших транспортных средствах, где карданные валы будут намного больше или тяжелее, чем электрический кабель, который может обеспечить такое же количество энергии.Это также улучшает возможность вращения разных колес с разной скоростью, что полезно для управляемых колес больших строительных машин.

Гидростатический[править]

См. также Бесступенчатая трансмиссия > Гидростатические вариаторы

Гидростатические трансмиссии передают всю мощность гидравлически, используя компоненты гидравлического оборудования. Они похожи на электрические трансмиссии, но в качестве системы распределения энергии используют гидравлическую жидкость, а не электричество.

Входным приводом трансмиссии является центральный гидравлический насос, а конечным(и) приводом(ами) является/являются гидравлический двигатель или гидравлический цилиндр (см.: наклонная шайба ). Оба компонента могут быть размещены на станке физически далеко друг от друга, соединяясь только гибкими шлангами. Системы гидростатического привода используются на экскаваторах, садовых тракторах, вилочных погрузчиках, системах привода лебедок, тяжелом подъемном оборудовании, сельскохозяйственных машинах, землеройных машинах и т. д. Возможно, на Ferguson F-1 P99 использовалась трансмиссия от автомобиля. гоночный автомобиль примерно 1961 года.

Удобная для человека Трансмиссия Honda DN-01 является гидростатической.

Гидродинамический[править]

Если в гидравлическом насосе или гидродвигателе используются гидродинамические эффекты потока жидкости, т. е. давление из-за изменения импульса жидкости при ее протекании через лопасти турбины. Насос и двигатель обычно состоят из вращающихся лопастей без уплотнений и обычно размещаются рядом. Передаточное число можно изменять с помощью дополнительных вращающихся лопастей, эффект аналогичен изменению шага воздушного винта самолета. «Как работают полностью электрические автомобили?». Центр данных по альтернативным видам топлива .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.