Устройство и принцип работы классической автоматической коробки (АКПП)

Что такое АКПП

---

Для передачи мощности от двигателя на колеса с минимальным участием водителя автомобили с середины 20 века стали оснащаться автоматическими коробками передач. С каждым годом автоматы становятся компактнее, экологичнее и комфортнее в эксплуатации. Электроника «подстраивает» работу коробки под режим движения, снижая нагрузку на двигатель автомобиля и АКПП.

Автоматическая коробка передач — прочный и надежный агрегат, но допущение одних и тех же ошибок при эксплуатации может привести к поломке трансмиссии. Также усовершенствованные конструкции капризны и требуют регулярного обслуживания. Чтобы не угробить машину, нужно знать, что такое автоматическая коробка передач: из чего она состоит и как работает. Знания помогут предотвратить преждевременный износ и дорогостоящий кузовной ремонт.

Насос и охлаждение

---

Для того чтобы рабочая жидкость циркулировала в системе под давлением, в устройстве АКПП имеется шестеренчатый насос с внутренним зацеплением. В некоторых боксах используется элемент палитры. Но независимо от типа насос приводится в движение ступицей GTF.

При работе АКПП жидкость значительно нагревается. Ввиду этого в конструкции корпуса предусмотрена система охлаждения. Он предполагает наличие специального теплообменника, входящего в систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания. В некоторых случаях для жидкости АТФ используется отдельный радиатор, размещаемый в передней части автомобиля.

История создания автоматической коробки

---

Идея создания автоматической трансмиссии принадлежит немецкому инженеру Герману Феттингеру, который разработал первый гидротрансформатор в 1902 году, и поначалу такая трансмиссия использовалась только для постройки кораблей.

Первым автомобилем, оснащенным планетарной автоматической коробкой передач, стал американский Ford T. После выпуска этого автомобиля наиболее активную роль в разработке автоматических трансмиссий сыграла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов успела запустить полуавтоматическую коробку передач. Тот же GM в 1940 году создал первую полностью автоматическую коробку передач

Устройство коробки автомат

---

Существуют разные конструкции АКПП:

• «классический»;
• бесступенчатый вариатор CVT;
• роботизированная механическая ДСТ.

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

Преобразователь крутящего момента, также известный как сцепление, состоит из лопастных колес. Насос соединен с маховиком двигателя, а турбина соединена с валом коробки. Между колесами установлен реактор, который преобразует режим гидромуфты в трансформатор. Колеса не связаны друг с другом, крутящий момент передается за счет давления масла. Жидкость поглощает вибрации и удары при работе двигателя и машины. Преобразование крутящего момента в гидротрансформаторе имеет ограниченный диапазон, поэтому в коробке установлен редуктор.

Электронный блок содержит схему управления АКПП: отслеживает показания датчиков коробки передач, положения селектора, педалей, систем ABS, ESP и т д., затем выдает управляющие сигналы исполнительным механизмам, согласно программный алгоритм.

Устройство CVT отличается от автоматической коробки передач тем, что работает без фиксированных ступеней скорости. В качестве механизма изменения передаточного числа на входном и выходном валах используются шкивы с конусами, между которыми натянут ремень. Для включения задней скорости на машине установлен планетарный редуктор.

Устройство и принцип работы роботизированной коробки больше похож на МКПП, чем на АКПП. DSG имеет два сцепления и соединяется с двигателем через первичный вал, которых у робота тоже два. Входные валы соединены с выходными валами через зубчатую передачу. Для изменения скорости между шестернями вторичных валов установлены синхронизаторы. Электронный блок Mechatronik управляет работой коробки.

Планетарные ряды

Преобразователь крутящего момента может увеличивать крутящий момент, но только до определенного предела.

Планетарная передача также обеспечивает плавное переключение во время движения без потери мощности двигателя. Благодаря ему переключение происходит без толчков, возникающих при работе обычной трансмиссии.

В состав планетарной передачи входят следующие элементы:

• солнечное оборудование;
• спутники;
• эпицикл;
• конвейер.

Планетарная передача названа так потому, что фрикционные колеса, одновременно вращающиеся вокруг своих осей и движущиеся вместе с этими осями, очень напоминают планеты Солнечной системы. От вашего взаимного положения зависит, какая передача в данный момент включена.

Гидромуфта

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

Гидротрансформатор оснащен реактором в основном для изменения КМ. По сути, это то же самое лопастное колесо, только более жестко посаженное и менее маневренное. Возвращает масло из турбины в насос. Некоторые черты имеют реактивные лопасти, каналы которых постепенно сужаются. За счет этого значительно увеличивается скорость движения рабочих тел.

Принцип работы автоматических коробок

---

Принцип работы всех типов автоматических коробок передач сводится к изменению передаточного числа для преобразования мощности двигателя. Автопроизводители подбирают автоматические коробки передач так, чтобы потенциал силового агрегата использовался полностью. Работа автоматической коробки передач передает мощность от двигателя на колеса с минимальными потерями, благодаря отсутствию тормоза сцепления.

Классическая автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач включается при запуске двигателя. Масляный насос активируется для создания давления жидкости в машине. Привод гидротрансформатора вращается с частотой вращения коленчатого вала. В это время колеса турбины и реактора неподвижны.

Водитель нажимает на педаль акселератора и меняет селектор машины. Мотор вращается, а вместе с ним и насосное колесо. С лопаток под действием центробежных сил масло выбрасывается в турбину, заставляя ее вращаться. Жидкость подталкивается к насосному колесу, увеличивая его вращение.

Как работает АКПП дальше:

1. В планетарном механизме вращаются свободные от трения шестерни и диски. Неподвижные диски прикреплены к корпусу машины.
2. Электронный блок определяет скорость автомобиля и нагрузку на двигатель на основе показаний датчиков. Затем он посылает сигнал на корпус клапана о том, что пора переключать передачу. Масляный насос подает рабочее давление в каналы гидропатрона.
3. Движение масла в АКПП происходит по следующей схеме. От масляного насоса жидкость проходит через фильтр к гидроблоку. Соответствующий соленоид открывается, пропуская масло к планетарному звену. Жидкость давит на поршни, которые сжимают фрикционные диски.
4. Элемент планетарного ряда, жестко связанный с фрикционом, например, зубчатый венец, блокируется. Теперь крутящий момент передается через солнце и водило, при этом изменяется передаточное число, т.е скорость вращения и усилие, передаваемое с выходного вала машины.
5. При этом разблокируется предмет из предыдущего потока.

Роботизированная КПП

---

Принцип работы роботизированной автоматической коробки передач (DSG) аналогичен работе механической коробки передач с электронным управлением. Робот отличается от других трансмиссий одновременной работой двух сцеплений. Это позволяет быстро и плавно переключать передачи без потери мощности двигателя.

В начале движения на автомате DSG одновременно включаются первая и вторая передачи, но на второй сцепление разомкнуто. Таким образом, коробка «готовится» к включению овердрайва. В момент смены муфта первой ступени размыкается, а вторая замыкается. Для понижения передачи меняются местами.

Как и в механической коробке передач, синхронизаторы переключают передачи, блокируя шестерни, а в автоматической коробке передач муфты работают под управлением гидроцилиндров. Сцепления также приводятся в действие гидравлическими приводами

Вариатор

Принцип работы вариаторной АКПП сводится к изменению диаметров ведущего и ведомого валов и ременной передачи между ними. Сужения вала сходятся и расходятся одновременно, увеличивая или уменьшая площадь контакта ремня.

Как работает машина, когда нужно передать максимум усилий:

1. По сигналу электронного блока гидравлический или сервопривод раздвигает конусы приводного вала. Ремень «падает» по центру шкива и проходит по небольшому радиусу.
2. Конусы ведомого вала в этом случае смещены. Ремень проходит больший радиус.
3. Ведущий вал делает несколько оборотов, чтобы ведомый вал совершил 1 оборот.

Для создания наименьшего передаточного числа коробки нужно поменять обхват спиц ремня на противоположный. Механизмы коробки передач работают в маслянистой среде, но состав ATF для CVT отличается по свойствам от обычного ATF.

Описание главных режимов работы АКПП

---

Автоматическая коробка передач управляется водителем через селектор. Каждое положение рычага рассчитано на определенные условия вождения. Количество и типы режимов зависят от модели АКПП. Расшифровка обозначений указана в инструкции по эксплуатации автомобиля. Основные режимы работы машины приведены в таблице.

Обозначение	Описание режимов АКПП
П	Автостоянка. Аналог стояночного тормоза с блокировкой оси. Ведущие колеса заблокированы.
Р	Реверс или реверс. Используется при остановке с нажатой педалью тормоза.
Север	Нейтральный используется для перевозки услуг. Ось и колеса не заблокированы, но нет связи между двигателем и колесами.
Д	Прогресс.
Л	Вы можете обратиться к:понижающая передача;блокировка дифференциала (не может быть активирована во время движения).
Б
два	Скорость не выше 2 передачи.
3	Скорость не выше 3 передачи.
МЕТР	Ручное управление. Передачи включаются через знаки «+»/ «-».
S или PWR	Спортивный режим для динамичной езды на максимальных оборотах двигателя.
Вт	Зима предназначена для зимней езды. Старт начинается со 2-й передачи.
Передозировка	Овердрайв используется для ускорения.

Необходимо перевести АКПП в ручной режим:

• при подъеме или спуске с горы;
• бездорожье, чтобы не перегревать машину при пробуксовке;
• для длинных обгонов, крутых поворотов и других маневров.

Внешне этот механизм очень похож на обычный рычаг переключения передач, устанавливаемый на МКПП. Основное отличие заключается в способе управления автоматической коробкой передач. Водителю не нужно отвлекаться от ситуации на дороге, чтобы переключиться на другой режим работы.

• P – режим парковки (парковка).
• R – реверс (реверс).
• Д – движение вперед (импульс).
• N – нейтральная передача.

Водители выбирают режим парковки P, если автомобиль долго стоит, для длительной стоянки. При этом все органы управления отключаются, выходной вал и колеса блокируются. Даже при запущенном двигателе машину нельзя сдвинуть с места.

При попытке перевести рычаг в положение заднего хода R во время движения автомобиля рабочие элементы АКПП ломаются и выходят из строя.

Наиболее популярным является режим D. Благодаря режиму «Драйв» водителям обеспечиваются условия для более комфортной езды с автоматической коробкой передач. При повышенном нажатии педали акселератора в пол автоматическая коробка передач автоматически выбирает наиболее подходящую передачу. При необходимости затормозить или изменить условия движения, в автоматическом режиме мотор притормаживает.

Режим «S»

У многих установлен S, что означает динамическое использование. То есть дополнительная система, где транспорт можно разгонять до определенной скорости, быстро трогать и разгонять, обгонять. Иначе это называют спортом.

Режим «Е»

В автоматических КПП есть и другие обозначения, например, значок Е указывает на эконом-поездку. Он обеспечивает плавный, легкий и тихий ход, что позволяет экономить бензин или дизельное топливо даже в холодное время года.

Режим нейтральной передачи N

После механики ездить на автомате непривычно. Вы должны учиться снова. Вот пример нейтральной передачи. Его роль в АКПП чисто техническая: режим «N» предназначен для движения автомобиля с работающим двигателем на короткие расстояния. При этом двигатель и АКПП не связаны друг с другом: гидротрансформатор работает, но крутящий момент на колеса не передается, так как фрикционные диски всегда открыты.

Нейтральная передача также может быть активирована во время стоянки, но вместе со стояночным тормозом. Это знакомо новичкам, привыкшим к «механической» езде. Но вам не нужно использовать этот метод на семафорах.

Затем переходим к «D» — АКПП приходится переподключать механизмы. Это сложный процесс, который приводит к быстрому износу фрикционов и соленоидов.

Передача заднего хода R

Включить заднюю передачу (режим R) можно только после остановки автомобиля. Нажмите на газ и начните движение после небольшой паузы, чтобы избежать рывков. Особенно это касается старых автомобилей.

Дело в том, что задняя передача в некоторых АКПП включается с заметной задержкой, которая увеличивается по мере износа и при снижении температуры масла (например, после длительного простоя на морозе). В положении «R» вы сможете заглушить двигатель, но не сможете вынуть ключ.

Передача переднего ход D

Режим движения предназначен для движения вперед и активируется после остановки автомобиля. Во время движения «D» можно активировать только из других режимов движения вперед, таких как «2» или «3».

При выборе режима «D» и отпускании педали тормоза машина заводится, добавление газа вызывает ускорение, а нажатие на тормоз вызывает торможение. Передачи меняются автоматически и без рывков, если автомат подлежит ремонту.

Описание зимнего режима «W»

Наиболее популярной среди автомобилистов является дополнительная программа под названием «зимний режим».

Возможные обозначения зимнего режима

• Снежинка;
• Снег;
• Зима;
• Холодно;
• буква «Ш».

С помощью этой программы автомобиль на заснеженной трассе трогается со второй передачи без заноса. Последующие переключения передач производятся при более низких оборотах двигателя. Это предусмотрено для предотвращения заноса и резкого ускорения автомобиля. В летний период эта программа не используется, т.к в «Зиму» АКПП получает дополнительный подогрев из-за повышенных нагрузок. При отрицательных температурах окружающего воздуха трансмиссионное масло быстро остывает, поэтому дополнительный нагрев не представляет угрозы для коробки передач.

Режим «Снег» нежелателен при движении по чистым дорогам в черте города, где относительно хорошее покрытие. Наиболее востребован для езды по сельским грунтовым дорогам в зимних условиях.

Запуск автомобиля с АКПП

---

Перед поездкой двигатель прогревают, чтобы довести его детали и рабочие жидкости до рабочей температуры. По этой же причине греются АКПП: при температуре ниже 75 – 95 ℃ жидкость меняет вязкость и не может полноценно смазывать, охлаждать и защищать механизмы. Поэтому «холодная» езда губительна: АКПП испытывает высокие нагрузки, водители жалуются на пинки, рывки и т д.

После прогрева автомобиля можно начинать движение.

Перед тем, как начать водить автомобиль с автоматической коробкой передач, необходимо научиться заводить машину ключом:

1. Убедитесь, что селектор находится в положении «P»: перед троганием с места автомобиль должен затормозить.
2. Нажми на тормоза.
3. Переместите джойстик в положение «D», чтобы двигаться вперед, или «R», чтобы двигаться назад.
4. Дождитесь легкого толчка – АКПП нужна секунда для смены режимов.
5. Отпустите педаль тормоза, и машина поедет.
6. Чтобы ускориться, плавно нажмите на педаль акселератора.

Включите передачу и плавно ускоряйтесь на машине. Электронике АКПП требуется время, чтобы получить сигнал о действии водителя и отправить команду исполнительным устройствам. Агрессивная езда вообще губительна: коробка испытывает большие нагрузки, так как АКПП работает с недостаточной смазкой.

Как тормозить мотором на АКПП

Необходимо совершить действия:

1. Включить режим Overdrive — позволит автомату перейти на третью передачу.
2. Добиться снижения скорости до 90 км/ч.
3. Переключить коробку на вторую. Начнется снижение скорости.
4. Как только стрелка спидометра упадет до 50 км/ч, переключить автомат на L.

Если придерживаться порядка действий, то торможение не будет выводить из строя автомат.

Обратите внимание, как управлять автомобилем с автоматом в сложных ситуациях:

1. Ехать по скользкой дороге опасно: при торможении колеса могут занести. Для АКПП это не страшно. Длительное проскальзывание ведущих колес по снегу, льду или грязи приведет к еще большему повреждению. Чтобы выбраться из глубокой выбоины, переключитесь на пониженную передачу и включите тормоз, как сцепление, раскачивая машину. Дайте автоматической коробке передач остыть в течение 5 минут каждые 2 минуты.

2. На длинных спусках не включайте «N» — переключение обратно в «D» на высокой скорости вызовет перегрев автоматической коробки передач.
3. Инструкторы рекомендуют ездить в ручном режиме на зимних подъемах и спусках, а также на горных серпантинах, чтобы избежать заноса.

Езда на автомобиле с автоматической коробкой передач в пробках и на светофорах

Вы должны понимать, как работают автоматические коробки передач. В условиях пробки или при заторах на дороге двигатель работать не должен, поэтому включайте «Нейтраль».

Двигатель не работает на нейтрали, но автомобиль может проехать около 5 км. Режим экономит топливо и защищает автомобиль от ремонта. На светофорах ситуация та же, но можно использовать дополнительные скорости, например 2, они помогут плавнее двигаться в АКПП.

Остановка на подъёме с помощью АКПП

1. Плавно отпустите тормоз, регулируя скорость движения начиная со спуска.
2. Ты поднимаешься
3. Замедлить.
4. Поставьте рычаг в нейтральное положение, двигатель остановится.
5. Включите парковку, обеспечив безопасную стоянку транспортных средств, блокируя движение транспорта.
6. Снимите ногу с тормоза, и через несколько секунд автомобиль окажется в правильном положении.

Спуск на АКПП

Есть спуски – резкие и длинные, но для каждой и той же инструкции. Спуск с нажатой педалью тормоза не рекомендуется, можно только снизить скорость.

Принцип работы обычный:

• рычаг находится в положении «Драйв»;
• нажата педаль акселератора;
• не забудьте опустить стояночный тормоз.

Используйте передачи типа Р. 1, с. 2. Но не всегда машина медленно едет по ним.

Как обгонять на автомобиле с АКПП

Обгон — серьезное дело, стоит сделать этот шаг с большей решимостью, уверенностью и осознанностью. Коробка имеет дополнительные режимы для выполнения этого маневра. С ними машина едет быстро, набирает обороты и уверенно обгоняет ближайшую машину.

Есть определенные правила, при которых обгон не производится, но если вы чувствуете себя в безопасности, то используйте режим «Спорт» и быстрый обгон. Обратите внимание, что расход топлива максимальный.

Как буксировать автомобиль с автоматом

Для начала переведите рычаг в положение «Нейтраль», внимательно посмотрите на машину впереди вас на тросе. Не трясите руль и не забывайте каждые 30 минут останавливаться: это правило безопасности коробки передач, чтобы не произошло поломки.

Двигатель не работает, поэтому масло не попадает.

Как правильно прекращать движение

Чтобы начать движение, нажмите на педаль тормоза и остановите автомобиль, затем установите «Парковка», при ней движение блокируется.

Потяните стояночный тормоз на автомобиле и отпустите тормоз, выключите двигатель.

Как тормозить двигателем

У машины есть свои нюансы. Обычно тормозят на склоне или там, где нужно постоянно держать педаль тормоза. При торможении они переключаются на ручной режим, т.е. 2 или 3.

Нужно ли прогревать автомат перед ездой

---

Нет смысла топить машину с АКПП, если температура не ниже нуля и нет мороза. При запуске двигателя подождите несколько минут, пока масло не начнет циркулировать. Если машина установлена ​​в выключенном состоянии «Стоянка», она в принципе уже проводит масло.

Рекомендуется при сильных морозах и неотапливаемой коробке не пользоваться мощными реками во избежание поломок.

Сравнение АКПП с механической коробкой

---

В современном мире «механика» медленно, но верно сдает позиции более прогрессивному спутнику – АКПП. Автоматические коробки передач обеспечивают более плавную, экономичную работу двигателя и плавность хода машины.

Водителю не нужно уделять большую часть своего внимания управлению автомобилем. Хотя есть водители, которым нравится механическая коробка передач, позволяющая получать удовольствие от непрерывного физического процесса управления автомобилем и полного контроля над поездкой.

Плюсы и минусы АКПП

---

Автоматическая коробка передач имеет свои преимущества и недостатки, о которых следует знать перед покупкой автомобиля с автоматической коробкой передач или переходом с «механики» на «автомат».

Плюсы АКПП

• Простота и удобство в обращении, так как нет необходимости переключать передачи вручную. Водитель только управляет рулем и нажимает на акселератор и тормоз.
• Нет третьей педали – сцепления.
• В машине с пушкой ехать легче.
• Плавное переключение передач и высокая эффективность.
• Высокая надежность современных автоматических коробок передач.
• Невозможность «перегорания» сцепления и отсутствие необходимости периодической замены сцепления.

Минусы АКПП

• Механические коробки передач дешевле автоматических коробок передач. Автомобиль с автоматической коробкой передач потребляет больше топлива примерно на 10-15%. Хотя постепенное совершенствование машин приводит к снижению этого показателя.
• Автоматические коробки передач намного дороже механических в обслуживании и ремонте. Если машина выйдет из строя и потребует полной замены, это обойдется в солидную сумму (до трети стоимости подержанного автомобиля).
• Невозможность быстрого разгона и резкого увеличения скорости, что особенно ощущается при обгоне на ограниченное расстояние или в плотном встречном потоке, то есть когда нужно очень быстро совершить обгон. Эта проблема частично решается активацией спортивного режима.
• Автоматическая коробка передач ограничивает индивидуальность вождения, в отличие от автомобилей с механикой, где водитель полностью контролирует поездку.
• Невозможность завести машину с «толкача».
• Машина может быстро выйти из строя при неправильном использовании.
• Автомобиль с автоматической коробкой передач имеет ограничения при буксировке, и следует знать об этих нюансах, прежде чем буксировать другой автомобиль или прицеп.

5 самых прблемных АКП

---

Ведь многое на судьбе коробки зависит от стиля вождения конкретного водителя и условий эксплуатации.

Коробка передач – второй по важности и дороговизне узел автомобиля после двигателя. От ее надежности зависит удобство и сама возможность эксплуатации автомобиля, а также стоимость продажи вашей ласточки.

Просто при создании некоторых агрегатов не в полной мере учитывались некоторые особенности эксплуатации. Например, то, что на кроссовере кто-то поедет в лес по колее, оставленной лесовозом, что на недорогой легковушке с каждого светофора стартуют как в последний раз.
Мы рассмотрим самые распространенные машины на нашем рынке. Раз они массовые, значит, какой-то процент владельцев не везет и поднимает на форумах “9-ю ось”, жалуясь на плохую трансмиссию. При этом многие владельцы таких же машин ездят и радуются – о неисправностях не знают даже на таких форумах и клубах.

7-ступенчатая роботизированная DSG (DQ200)

Самая проблемная из всех трансмиссий Volkswagen — 7-ступенчатая DQ200 с двумя сухими сцеплениями. Он появился в 2006 году. Ставили агрегат на многие автомобили Volkswagen, Audi, Skoda и Seat.

Golf, Jetta, Octavia, Passat, Ibiza, Leon — это далеко не полный список моделей, в которых концерн внедрил «робота-терминатора». Мы разработали DSG7 в то время, когда искали гораздо более надежную и оборотистую коробку передач с двумя мокрыми сцеплениями.

При этом семиступенчатые коробки выпуска до начала 2014 года показали худшие результаты.

Hydra-matic GM 6T30/6T40

В России коробки Hydra-matic GM 6T30/6T40 встречаются на автомобилях Chevrolet Cruze, Aveo, Cobalt, а также модели Opel Astra J, Mokka, Antara.

Вариатор Jatco JF011E

Не все автомобилисты в стране выступают за самый массовый вариатор — Jatco JF011E. Nissan, Renault, Mitsubishi, Citroen, Peugeot, Dodge, Jeep и Suzuki устанавливают их на свои автомобили.

ВАЗовская АМТ — роботизированная коробка передач с одним сцеплением

АвтоВАЗ впервые начал выпускать АКПП как модификацию обычной механики, оснащенную только электропереключением и сцеплением. Коробка получила название АМТ и преподносилась как прорыв в отечественном автомобилестроении. Бестселлер среди отечественных автомобилей – Лада Веста практически с начала производства стала комплектоваться этой коробкой передач.

Гидромеханическая DP0/DP2

Многие автолюбители, натерпевшиеся капризов четырехступенчатой ​​гидромеханической коробки передач DP0, считают ее конструкцию местью французам за Ватерлоо.

Разница между коробкой-автомат у заднеприводных и переднеприводных ТС

---

Существует ряд различий между конструкцией АКПП переднеприводных и заднеприводных автомобилей. Автоматическая коробка передач переднеприводных автомобилей более компактна и имеет отдельный отсек, который называется дифференциалом.

Во всем остальном обе трансмиссии идентичны, как конструктивно, так и функционально.

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