АКПП , также именуемая как автомат или тяпка, представляет разновидность трансмиссии авто, позволяющую уменьшить нагрузку на шофера при езде так как выбор передач происходит автоматически, без участия водителя. Данный факт оказывает влияние на все характеристики, которыми обладают автомобили с коробкой автомат.
Фотогалерея:
Преимущества АКПП
- увеличение комфорта при движении авто и освобождение шофера от контроля сторонних функций;
- плавное переключение передач и согласование нагрузки на мотор со скоростью и силой нажатия педали;
- предохранение мотора от любой перегрузки;
- допуск к частичному или полному ручному управлению трансмиссией.
Типы АКПП
Автоматические коробки современных автомобилей можно поделить на несколько типов, различающихся по системе управления и контроля над эксплуатацией автоматической коробки переключения передач. Первый тип трансмиссии управляется с помощью гидравлического устройства, а второй – электронным распределителем.
Типы автоматической коробки передач
«Внутренности» у обеих трансмиссий идентичны, однако существует несколько различий компоновки, которыми обладает каждая автоматическая коробка.
Все 3 типа автоматических коробок кратко рассмотрим более подробно, чтобы понять их отличие между собой и принцип работы.
Виды АКПП - кратко о главном.
Гидроавтомат - классическая АКПП
Гидравлический тип автоматической коробки передач является самой простой АКПП. Такая коробка исключает прямую связь двигателем и колесами. Крутящий момент в ней передается двумя турбинами и рабочей жидкостью. Вследствие усовершенствования механизма в такой коробке появилось специализированные электронное устройство, которое также смогло добавить такие режимы работы как: «зима», «спорт», экономичная езда.
Одним из главных недостатков, в сравнении с – это немного больше расход топлива и время на разгон.
Роботизированная АКПП
МТА в народе звучит как робот DSG, конструктивно наиболее схож с механической КПП, но с точки зрения управления - типичная АКПП, которая в следствии эволюции не только снизить потребления топлива, но и ряд других преимуществ естественно со своими нюансами.
Вариаторная трансмиссия
Хотя и считается автоматической коробкой, принципиально разные и по устройству и по принципу работы. В такой коробке передач отсутствуют ступени так как нет фиксированного передаточного числа. Водители привыкшие слушать мотор своего автомобиля не могут отслеживать её работу, ведь крутящий момент в коробке вариатор изменяется плавно и тональность двигателя не меняется.
Компоненты АКПП
- гидротрансформатор , который заменяет сцепление, и не потребует участия и управления со стороны шофера.
- вместо блока шестерен в АКПП установлен планетарный ряд . Эта часть помогает изменить отношение в АКПП при переключении трансмиссии.
- передний и задний фрикцион , а также тормозная лента, благодаря которым осуществляется непосредственно переключение передач.
- последняя и самая важная деталь – устройство управления , которое представляет собой узел из поддона коробки передач, насоса и клапанной коробки, выполняющей функции контроля. Данный компонент передает данные о движении посредством знаков, которые передают сигнал к действию самой АКПП.
Устройство и работа автоматической коробки передач.
Из всех основных компонентов уделим наибольшие внимания гидротрансформатуру коробки.
В состав гидротрансформатора входят:
- центробежный насос;
- статор;
- центростремительная турбина;
- насосное колесо;
- турбинное колесо;
Статор является направляющим аппаратом, который расположен между данных деталей. С коленчатым валом двигателя связано насосное колесо, а с валом коробки передач - турбинное. У реактора 2 функции. Он может вращаться или блокироваться обгонной муфтой.
Основной задачей гидротрансформатора является гашение сильных толчков, которые передаются трансмиссией к двигателю и в обратном направлении. Данный аппарат увеличивает период эксплуатации данных деталей. При помощи жидкого масла осуществляется передача крутящего момента от двигателя к АКПП.
Для того, чтобы АКПП работала долго и исправно, необходимо регулярно проходить диагностику на станции техобслуживания.
Обращайте внимание на следующие детали:
- передачи должны переключаться за 1 секунду, максимальное время - 1,5 секунды;
- оповещение переключений осуществляется легкими толчками;
- переключение передач должно быть бесшумным.
Как работает автоматическая коробка передач
В гидромеханической АКПП в классическом исполнении переключение передач, происходит за счет взаимодействия планетарных механизмов и гидромеханического привода при помощи электронных устройств.
Как правильно пользоваться классической АКПП?
Особенности эксплуатации АКПП
- Автоматическую коробку передач нужно хорошо прогревать , прежде чем начать движение (зимой это особенно актуально).
- При управлении АКПП переводить рычаг селектора переключения в положениях P и R во время движения , настоятельно не рекомендуется .
- Ненужно включать нейтральную передачу вовремя спуска с горы, якобы экономии топлива , - его все равно не будет, а вот проблемы с торможением, могут возникнуть.
- Тормозить двигателем можно не на всех режимах КПП. Этот пункт эксплуатации нужно изучить подробно в руководстве по эксплуатации конкретного автомобиля, пренебрежение такой особенности может стоить дорогого ремонта.
Проблемы АКПП и способы устранения
Самыми распространенными проблемами АКПП принято считать:
- явно выраженный рывок при переключении передачи, а также шум при переводе рычага селектора в другое положение;
- довольно часто в коробках-автомат происходит разрыв тормозной ленты переднего и заднего фрикциона;
- выход электро- или гидроблока из строя.
Если вы пересели с «механики» на «автомат», то...
Если вы пересели с «механики» на «автомат», то первое время обратите пристальное внимание на «приручение» левой ноги.
Дело в том, что при вождении авто с автоматической коробкой передач левая нога не задействована (отдыхает). И приобретенная привычка при торможении выжимать педаль сцепления будет здорово мешать.
Водители, пересевшие с «механики» на АКПП, все как один рассказывают истории про то, как иногда именно в критической ситуации они выжимали педаль сцепления, которая на «автомате» отсутствует.
Результат очевиден - вместо сцепления под левую ногу приходилась педаль тормоза, которая машинально выжималась до упора. Машина вставала «колом», и в лучшем случае одни лишь пассажиры недоуменно выпяливались на водителя.
Меня этот опыт также не миновал, но, к счастью, обошлось без негативных последствий. Первое время приходилось прятать левую ногу под водительское сиденье. Со временем, к моему удивлению, чередование вождения «механики» и «автомата» сложностей не вызывала.
Поэтому сначала будет не лишним ознакомиться с «автоматом» на безопасном участке дороги. И как следует отработать резкие перемещения правой ноги с «газа» на «тормоз» без выжима отсутствующего сцепления.
Скрыть...
Знакомство
На автомобиле с автоматической коробкой передач на месте расположения рычага переключения скоростей располагается рычажок с кнопкой. Более правильно называть его селектором выбора режимов работы АКПП.
Передачи в автоматической коробке тоже имеются, но при движении они переключаются не водителем, а в автоматическом режиме. Как правило, классическая АКПП имеет 4 передачи, (но сейчас все чаще можно встретить 5-ти и даже 6-ти ступенчатые). Момент переключения передач обычно можно почувствовать при интенсивном разгоне.
Основные режимы работы АКПП
Для начала давайте разберем, какие же режимы работы предлагаются водителю такой «умной» коробкой.
Режим «Р» - Паркинг , блокирует ведущие колеса. Это положение селектора равнозначно затянутому ручнику. Как можно догадаться из названия, он используется при парковке. На этом режиме мы заводим и глушим двигатель.
Перемещение селектора в положение «Р» на движущемся автомобиле равносильно помещению палки в колесо. Такая ошибка приведет к дорогостоящей поломке АКПП.
Режим «R» - Реверс. Как не трудно догадаться, данный режим включает передачу заднего хода.
Включать режим«R» также нужно в момент, когда автомобиль полностью остановился и не движется вперед.
«N» - Нейтраль. Это следующий режим после «Реверса» , равнозначен нейтральной передаче на обычной КПП. «Нейтраль» - т.е. ничего не включено, при этом колеса не связаны с двигателем и вращаются свободно.
Если вам вздумалось вытолкать или отбуксировать автомобиль, то само собой следует включать именно данный режим.
Режим «D» - Драйв (движение). Самый любимый режим у любого владельца авто с АКПП. Конечно же, этот режим позволит нам двигаться вперед. Мало того, в зависимости от степени нажатия педали «газа»* и условий движения, передачи в этом режиме будут переключаться автоматически, т.е. за вас. А при снижении скорости «умная» КПП будет сама применять торможение двигателем.
Еще один очевидный плюс режима «D» - это то, что при начале движения в горку, автомобиль не будет откатываться назад. Что может быть лучше! Но сильно не обольщайтесь - если уклон крутой, то автомобиль все же может медленно откатываться назад.
* - педаль «газа» более правильно называть педалью управления подачей топлива или педалью акселератора, или даже педалью управления дроссельной заслонкой. В технической литературе чаще встречаются именно последние два варианта.Мы рассмотрели положения селектора, которые чаще всего используются при обычной езде. Почти всегда на авто с АКПП имеются и , которыми пользуются намного реже. О них чуть ниже.
Что, как и когда включать?
Передвинуть ручку селектора на соответствующий режим вы сможете только после того как:
- нажмете на педаль тормоза.
- утопите кнопку на рукоятке рычага селектора*,
(она расположена сбоку или спереди, а иногда сверху).
Ах да, передвинуть рычаг у вас получится только на заведенном автомобиле (повернутом ключе зажигания). А привычка нажимать на педаль тормоза, перед тем как запустить двигатель, никогда не будет лишней.
Т.е. перед началом движения нужно:
1. При заведенном двигателе нажать на педаль тормоза;
2. Утопить кнопку на рукоятке рычага селектора;
3. Установить селектор в соответствующий режим.
Перед включением «Драйва» приходится перескакивать через два положения «R» и «N» . Но так, как они нам в данный момент не нужны, задерживаться на них не стоит.
Необходимая передача в самой коробке включается через секунду (две) после того, как вы установили нужный режим. В этот момент обороты двигателя чуть падают (звук мотора становится более глухим).
* - В некоторые положения рычаг селектора переключается без дополнительных нажатий тормоза и кнопки. Эти режимы можно включать на ходу. О них мы также упомянем.Движение на выбранном режиме
А теперь самое интересное.
После включения передачи автомобиль тут же не поедет. Вы же держите нажатой педаль тормоза. Но как только вы ее отпустите - автомобиль тут же начнет движение!
Если вы начинаете движение в горку, то авто сдвинется только при добавлении оборотов двигателя. Что крайне неудобно, когда нужно чуть-чуть сдвинуть авто вверх по уклону. При этом придется надавливать на педаль газа и тут же быстро жать на тормоз. Здесь главное не переборщить с газом!
В режиме «D» авто медленно поедет вперед. В режиме «R» - назад. На «Нейтрали» автомобиль будет стоять или покатится вниз по уклону дороги! Это нужно обязательно учитывать и не отпускать тормоз раньше времени.
Т.е. в режимах «D» и «R» мотор постоянно толкает автомобиль, даже если педаль «газа» отпущена.
При движении АКПП распознает команды водителя именно по перемещению педали «газа». Плавные нажатия приведут к плавному разгону и неторопливому переключению передач.
Но при необходимости интенсивного разгона, например, при обгонах, не бойтесь нажимать «газ» до упора в пол. Для АКПП - это команда на максимально интенсивный разгон. При этом коробка сначала переключится на передачу ниже (так называемый режим кик-даун). И только после этого автомобиль начнет реально разгоняться.
Один из минусов классической АКПП - это примерно секундная задержка между моментом нажатия на педаль «газа» и фактическим разгоном. Это довольно немного при неспешной езде, но при обгоне, когда порой дорого каждое мгновение, это время нужно обязательно учитывать.
Остановка
Если вы решили остановиться, то на «автомате» все просто: жмете на педаль тормоза и останавливаетесь в нужном месте. При этом перемещать на ходу рычаг переключения нет необходимости.
Если остановка кратковременная, например, перед светофором, то рычаг селектора с режима «D» лучше не переводить. Вы же не хотите без особой надобности изнашивать механизмы любимой АКПП.
Тормозную педаль после остановки придется держать нажатой.
В пробках и при длительных остановках (более полуминуты) старайтесь устраивать мотору передышку и не жечь зря бензин. Иначе двигатель в режиме «Драйва» будет слишком долго без надобности толкать заторможенный автомобиль, и на это, конечно же, уйдет часть топлива.
В таких случаях можно включить режим «N» *, (при этом педаль тормоза желательно все же не отпускать). Либо включить режим «P» , который застопорит колеса и позволит отдохнуть правой ноге (напомню, на этом режиме даже с горки автомобиль не покатится).
С режима«D» на «N» и обратно рычаг селектора перескакивает сам без дополнительных нажатий, что очень удобно, например, при движении в пробке, где необходимы частые непродолжительные остановки.
Предупреждения!
- При управлении авто с автоматической коробкой задействована только правая нога, которая управляет двумя педалями - «тормоза» и «газа». Левая нога в управлении не задействована вообще.
- Если селектор не находится в положении «Р» , заимейте привычку держать педаль тормоза нажатой, особенно если автомобиль стоит на уклоне, (даже если при этом на«Драйве» ваш автомобиль не скатывается назад).
- Не включайте режим «N»
при движении!
Хотелось бы предостеречь от включения «Нейтрали» при движении автомобиля, особенно если вы катитесь с горки и при этом притормаживаете педалью тормоза. Много топлива сэкономить не удастся, а больший нагрев тормозных колодок обеспечен. Не забывайте, что при снижении скорости автомобиля в режиме «Драйва» АКПП дополнительно включает торможение двигателем.Если вам все же вздумалось проехаться накатом, то с режима «D» на «N» перемещайте рычаг, не нажимая на кнопку ручки селектора. Непосредственно перед торможением возвратите режим «D» опять же не нажимая кнопки. Этим вы исключите ошибочное включение «Реверса» или «Паркинга» и более эффективно остановите машину.
Почти всегда на авто с АКПП имеется кнопка дополнительного режима работы коробки. Мы ограничимся описанием Зимнего режима , т.к. он встречается чаще всего.
Зимний режим имеет различные обозначения:«*», «HOLD», «W», «WINTER», «SNOW».
Задача зимней программы - исключить пробуксовку колес в начале движения и при переключении передач.
Для этого исключается работа 1 передачи вообще. Машина начинает движение сразу со 2 скорости. Включение последующих передач происходит на меньших оборотах двигателя, что позволяет добиться меньших перепадов ускорений и уменьшает вероятность заноса.
Летом зимним режимом на дороге с хорошим покрытием пользоваться крайне не рекомендуется. В этом режиме АКПП работает с большей нагрузкой и нагревается сильнее, чем обычно.
Дополнительные положения селектора. Подрежимы «D»
В зависимости от модификации АКПП почти всегда имеют дополнительные положения селектора:
Режимы АКПП, ограничивающие включения передач.
«3» или «S» - В этом режиме передачи в АКПП не будут переключаться выше 3 передачи. Данное положение селектора обычно используется для нестандартных условий движения, например, на умеренных подъемах или спусках и др.
Я иногда использую этот режим за городом на больших скоростях, когда нужно быстро совершить обгон на загруженном автомобиле. Режим «Драйва» в подобных ситуациях дает довольно вялый разгон. В режиме «3» обгон происходит при больших оборотах двигателя и при этом не тратится время на переключение последующей 4 передачи. (На больших оборотах двигатель развивает большую мощность и лучше разгоняет автомобиль).
Т.е. например, вы двигались за грузовиком со скоростью 70-80 км/ч на «Драйве» и тут у вас появилась возможность его обогнать. Переводите рычаг селектора в режим «3» , выжимаете «газ» и приступаете к обгону. После завершения маневра, не нажимая на кнопку, переводите рычаг обратно в положение «D » .
А иногда бывают ситуации, когда вы двигались на четвертой передаче в режиме «D » и также решили совершить обгон. Вы нажимаете на «газ», АКПП переключается на ступень ниже (режим кик-даун). Но по какой-то причине вы передумали обгонять и чуть ослабили педаль, АКПП переходит обратно на четвертую. Но вот снова появилась возможность совершить маневр, и вы опять выжимаете «газ». АКПП вновь включает третью, на что уходит драгоценное время.
В подобной ситуации также предпочтительнее заблаговременно перевести селектор на «3» . Это не позволит «автомату» лишний раз не к месту переключать передачи и сократит время обгона.
До какой скорости можно разогнаться на «3» режиме?
Скоростной предел 3 передачи зависит от автомобиля, но скорость в 130-140 км/ч обычно для нее не предел. Стрелка тахометра все вам подскажет, главное - не заводить ее в красную зону.
«2» - В этом режиме АКПП не переключается выше 2-й передачи. Скоростной предел данного режима примерно 70-80 км/ч. Обычно используется на довольно крутых уклонах и скользких покрытиях.
«L » или «1» - Режим для тяжелых условий движения: очень крутые уклоны, бездорожье и др. Коробка будет работать только на самой низкой передаче. Выше 30-40 км/ч на «L », (Low ) лучше не разгоняться.
Внимание! Случайное включение режима «L » или «2» на большой скорости приведет к резкому замедлению автомобиля, что может привести к заносу.
Все перечисленные режимы можно использовать не только на подъемах, но и на спусках, где требуется интенсивное торможение двигателем.
Скрыть...
Для описания режимов работы нажмите на соответствующий рисунок типа АКПП.
Многие АКПП дополнительно к основным положениям селектора могут иметь паз для так называемого ручного режима переключения скоростей. Такие коробки называются селективными (авто-производители дают им различные наименования: «Типтроник», «Стептроник» и т.п.).
«М» - Ручной режим селективной АКПП
Чтобы перейти в ручной режим достаточно перевести селектор в предусмотренное для этого положение «М» левее или правее «Драйва» . Данный режим можно включить даже на ходу, что приведет к фиксации включенной передачи.
Перемещая селектор вверх в положение «+» , вы переключаете передачу на ступень выше, а перемещая селектор вниз «-» на ступень ниже. Педаль «газа» при этом можно не отпускать.
Обычно автоматика АКПП даже в ручном режиме подстраховывает водителя от ошибочных включений и не дает работать коробке в запредельных режимах. Т.е. в положении «М» передачи иногда могут либо не включатся, либо сами переключаться, например, при снижении автомобилем скорости.
Данным режимом пользуются довольно редко, например при обгонах или при движении по сложным участкам дорог: скользкие покрытия, глубокий снег, крутые подъемы, спуски и пр.
Скрыть...
Чего не любит АКПП?
1. Непрогретая АКПП не любит нагрузки и больших скоростей
Даже если на улице лето, первые несколько километров (или хотя бы 5-10 минут), старайтесь двигаться на небольшой скорости, без резких ускорений. Подождите, пока масло в двигателе и коробке прогреются до приемлемой температуры. Не забывайте, о том, что коробка прогревается в разы медленнее, чем мотор.
А зимой, перед началом движения, можно дополнительно погонять масло в коробке, поочередно перемещая ручку селектора в различные режимы, задерживая рычаг на каждом из них. Можно даже чуть постоять на включенном для движения режиме. Педаль тормоза при этом, конечно же, должна быть нажата.
Также в холодное время года для более быстрого прогрева АКПП первые несколько минут можно проехаться с включенной кнопкой зимнего режима.
2. Избегайте бездорожья.
Автомобили вообще, а «автомат» особенно, не любят пробуксовки колес. По этой причине избегайте резких нажатий на педаль «газа» на поверхностях с неоднородным покрытием.
Если же ваш авто застрял - не вздумайте даже пытаться выехать на «Драйве» ! Для этого есть «L» или «1» передача. Но для начала, по возможности, не допуская пробуксовки колес, постарайтесь отъехать по свой же колее назад.
Езда по бездорожью - это отдельная история, но лучше лишний раз поработать лопатой, поддомкратить авто или привлечь кого-либо, чем давить на «газ» с надеждой на чудо.
4. Не буксируйте тяжелые прицепы на авто с АКПП!
Из-за особенностей устройства «автомат» категорически не любит большой нагрузки (КПП начинает перегреваться и чрезмерно изнашиваться). Поэтому буксировку другого авто или тяжелого прицепа лучше доверить механическому собрату.
3. Не буксируйте неисправный авто с АКПП!
По возможности не таскайте «автомат» на «галстуке», в смысле на буксире. Но если других вариантов нет, то лишний раз загляните в инструкцию по эксплуатации вашей АКПП.
Скорее всего там будут жесткие ограничения. Буксировка «автомата» как правило разрешена со скоростью не более 30-50 км/ч и на расстояние не более 30-50 км, (во избежание перегрева).
Буксировать «автомат» желательно с работающим двигателем, т.к. при этом будет происходить нормальная смазка механизмов коробки.
Внимание: некоторые авто с АКПП буксировке не подлежат вообще!
Зачем автомобилю с АКПП ручник?
Мои наблюдения показали, что владельцы «автоматов» стояночным тормозом на своих авто практически не пользуются. При парковках используют режим «Паркинга» , при кратковременных остановках - педаль тормоза.
Но если заглянуть в правила эксплуатации автомобиля с АКПП, то там можно увидеть примерно следующее: «Всегда используйте стояночный тормоз. Не полагайтесь на перевод селектора в положение «Р» для предотвращения движения автомобиля».
По какой причине производитель не доверяет «Паркингу» я, честно сказать, не знаю. Лично меня этот режим ни разу не подводил и всегда добросовестно фиксировал автомобиль даже на крутых уклонах без применения ручного тормоза.
А забытый ручник были случаи, что подводил. Например, очень запомнился случай, когда зимой я не мог сдвинуть автомобиль с места по причине примерзших тормозных колодок. (Зимой такие фокусы иногда происходят после мойки авто или езды по глубоким лужам).
Такая же проблема была у моего приятеля летом из-за «заржавевших» тормозных дисков, когда он на время отпуска оставил свой автомобиль с затянутым ручником.
По этой причине при продолжительной стоянке на крутом уклоне предпочтительнее не пользоваться ручником, а подложить что-нибудь под колеса, либо упереть их в бордюрный камень, находящийся сбоку, предварительно вывернув руль в нужную сторону.
Без сомнения ручником можно и нужно пользоваться в случаях:
- дополнительной фиксации автомобиля при остановках с работающим двигателем, особенно в случае, если вы решили покинуть салон.
- для надежного торможения автомобиля, например, при замене колеса, и в других подобных ситуациях.
- Желательно также затягивать ручник при остановке на крутом уклоне, перед тем как установить режим «P»
. Просто иначе именно на крутых склонах селектор с «Паркинга»
перемещается (выдергивается) с приложением чрезмерного усилия*.
В таких ситуациях перед началом движения не забывайте сначала снимать селектор с «Паркинга» и только после этого ослаблять ручник.
И не забывайте снимать стояночный тормоз перед началом движения!**
* - На уклонах фиксатор режима «Паркинга» , стопорящий ведущие колеса, нагружается намного сильнее.
** - Привычка перед троганием с места проверять снятый ручник у водителей «автоматов» обычно отсутствует. Задействовав по какой-либо надобности ручной тормоз, некоторые напрочь об этом забывают. Сигнализирующая на панели приборов красная лампочка иногда замечается довольно поздно.
Три минуса классической АКПП
1. О «задумчивости» АКПП при резких нажатиях на «газ» мы уже говорили.
2. Последующий большой минус классического «автомата» - это проигрыш в динамике разгона и по сравнению с механикой. И эта разница особенно проявляется именно при разгоне. Чем он интенсивней, тем «автомат» сожрет больше топлива по сравнению с механической коробкой. При загородном режиме движения, как правило, аппетит обоих авто практически идентичен.
Думаю, излишне напоминать о предпочтительности плавных ускорений и плавных замедлений.
3. Про запредельную стоимость новой АКПП и ремонта неисправной, думаю, наслышаны все. Но надо отдать должное производителям таких сложных агрегатов - поломки «автоматов» при ПРАВИЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ очень редки.
АКПП и МКПП кто кого?
Прогресс не стоит на месте, и все чаще стали появляться автоматические КПП, лишенные многих минусов своих более старших собратьев. Получили распространение такие разновидности коробок как «вариатор» и «роботизированная КПП»
Некоторым из них удалось не только выиграть во времени разгона у «механики», но при этом даже сократить расход топлива.
Не вдаваясь в подробности, скажу лишь, что любая КПП имеет и свои плюсы, и свои минусы. Сегодня каждый может выбрать именно то, что подходит ему больше всего.
Но тенденция очевидна: «автомат» все больше и больше вытесняет классическую «механику».
Примечание : в данной статье мы рассмотрели приемы управления классической АКПП. Режимы работы роботизированной коробки и вариатора очень схожи с описанными выше, за исключением различных нюансов, связанных с особенностью устройства данных агрегатов.
С развитием автомобилестроения и выпуском новых видов трансмиссий вопрос, какая коробка передач лучше, становится все более актуальным. АКПП — что это такое? В этой статье разберемся с устройством и принципом работы автоматической коробки передач, узнаем, какие виды АКПП существуют и кто придумал АКПП. Проанализируем достоинства и недостатки разных видов автоматических трансмиссий. Познакомимся с режимами работы и управления АКПП.
Что такое АКПП и история ее создания
Селектор автоматической коробки передачАвтоматическая коробка передач, или АКПП, представляет собой трансмиссию, обеспечивающую выбор оптимального передаточного числа в соответствии с условиями движения без участия водителя. Это обеспечивает хорошую плавность хода автомобиля, а также комфорт при движении для водителя.
В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:
- гидромеханическая (классическая);
- механическая ;
В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату.
История изобретения
Основу автоматической трансмиссии составляет планетарная коробка передач и гидротрансформатор, впервые изобретенный исключительно для нужд судостроения в 1902 году немецким инженером Германом Фиттенгером. Далее в 1904 году братья Стартевенты из Бостона представили свой вариант автоматической КПП, имеющий две коробки передач и напоминающий чуть доработанную механику.
Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic Автомобиль, оснащенный планетарной коробкой передач, впервые увидел свет под маркой Ford Т. Суть коробки заключалась в плавном переключении скоростей за счет двух педалей. Первая включала повышающую и понижающую передачи, а вторая – заднюю.
Эстафету приняла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов выпустила полуавтоматическую трансмиссию. Сцепление в автомобиле еще продолжало присутствовать, а планетарным механизмом управляла гидравлика.
Приблизительно в это же время компания Крайслер доработала конструкцию коробки гидромуфтой, а вместо двухступенчатой коробки стал использоваться овердрайв – повышающая передача с передаточным числом менее единицы.
Первую в мире полностью автоматическую КПП в 1940 году создала все та же компания General Motors. АКПП представляла собой сочетание гидромуфты с четырехступенчатой планетарной коробкой с автоматическим управлением посредством гидравлики.
Сегодня известны уже шести-, семи-, восьми- и девятиступенчатые АКПП, производителями которых являются как автоконцерны (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так и специализированные компании (ZF, Aisin, Jatco).
Плюсы и минусы АКПП
Как и любая коробка передач, автоматическая трансмиссия имеет как плюсы, так и минусы. Представим их в виде таблицы.
Устройство автоматической трансмиссии
Схема АКПП Устройство АКПП достаточно сложное и состоит из следующих основных элементов:
- планетарный механизм;
- блок управления АКПП (TCU);
- гидроблок;
- ленточный тормоз;
- масляный насос;
- корпус.
Гидротрансформатор представляет собой корпус, заполненный специальной рабочей жидкостью ATF, и предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач. Фактически он заменяет сцепление. В его состав входят насосное, турбинное и реакторное колеса, блокировочная муфта и муфта свободного хода.
Колеса оснащены лопастями с каналами для прохода рабочей жидкости. Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в конкретных режимах работы автомобиля. Муфта свободного хода (обгонная муфта) необходима для вращения реакторного колеса в противоположную сторону. Более подробно про гидротрансформатор можно почитать .
Планетарный механизм АКП включает в себя планетарные ряды, валы, барабаны с фрикционными муфтами, а также обгонную муфту и ленточный тормоз.
Механизм переключения скоростей в АКПП достаточно сложен, и, по сути дела, работа трансмиссии состоит в выполнении некоторого алгоритма включения и выключения муфт и тормозов посредством давления жидкости.
Планетарный ряд, точнее блокировка одного из его элементов (солнечная шестерня, саттелиты, коронная шестерня, водило), обеспечивает передачу вращения и изменение крутящего момента. Элементы, входящие в планетарный ряд, блокируются при помощи обгонной муфты, ленточного тормоза и фрикционных муфт.
Пример гидравлической схемы АКПП Блок управления АКПП может быть гидравлическим (уже не применяется) и электронным (ЭБУ АКПП). Современная гидромеханическая трансмиссия оснащается только электронным блоком управления. Он обрабатывает сигналы датчиков и формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства (клапаны) гидроблока, обеспечивающие работу фрикционных муфт, а также управляющие потоками рабочей жидкости. В зависимости от этого жидкость под давлением направляется в ту или иную муфту, включая определенную передачу. TCU также управляет блокировкой гидротрансформатора. При неисправности блок TCU обеспечивает функционирование КПП в «аварийном режиме». Селектор АКПП отвечает за переключение режимов работы КПП.
В автоматической коробке применяются следующие датчики:
- датчик частоты вращения на входе;
- датчик частоты вращения на выходе;
- датчик температуры масла АКПП;
- датчик положения рычага селектора;
- датчик давления масла.
Принцип работы и срок службы АКПП
Время, необходимое на переключение скорости в АКПП, зависит от скорости автомобиля и нагрузки на двигатель. Система управления вычисляет нужные действия и передает их в виде гидравлических воздействий. Гидравлика перемещает муфты и тормоза планетарного механизма, тем самым происходит автоматическое изменение передаточного числа в соответствии с оптимальным режимом двигателя в данных условиях.
Одним из главных показателей, влияющих на эффективность работы автоматической трансмиссии, является уровень масла, который нужно регулярно проверять. Рабочая температура масла (ATF) составляет около 80 градусов. Поэтому для того, чтобы избежать повреждений пластиковых механизмов коробки в зимний период, перед движением машину необходимо прогревать. А в жаркое время года, наоборот, охлаждать.
Охлаждение АКПП может осуществляться охлаждающей жидкостью или воздухом (с помощью масляного радиатора).
Наибольшее распространение получил жидкостный радиатор. Температура atf, необходимая для нормальной работы двигателя, не должна превышать 20% от температуры в системе охлаждения. Температура охлаждающей жидкости не должна превышать 80 градусов, за счет этого и происходит охлаждение atf. Теплообменник соединен с внешней частью корпуса масляного насоса, к которой крепится и фильтр. При циркуляции масла в фильтре происходит его контакт с жидкостью охлаждения через тонкие стенки каналов.
Кстати, автоматическая трансмиссия считается очень тяжелой. Вес АКПП составляет около 70 кг (если она сухая и без гидротрансформатора) и около 110 кг (если она заправленная).
Для нормального функционирования АКПП необходимо и правильное давление масла. От этого во многом зависит срок службы АКПП. Давление масла должно быть на уровне 2,5-4,5 бар.
Ресурс коробки-автомат может быть различен. Если в одном автомобиле трансмиссия может прослужить только 100 тысяч км., то в другом – порядка 500 тысяч. Это зависит от эксплуатации автомобиля, от регулярного контроля за уровнем масла и его замены вместе с фильтром. Продлить ресурс АКПП возможно также используя оригинальные расходные материалы и своевременно обслуживая КПП.
Управление АКПП
Управление автоматической трансмиссией осуществляет селектор АКПП. Режимы работы автоматической трансмиссии зависят от перемещения рычага в определенное положение. В автомате доступны следующие режимы:
- Р — Parking. Используется при парковке. В данном режиме механически блокируется выходной вал трансмиссии.
- R — Reverse. Используется для включения передачи заднего хода.
- N — Neutral. Нейтральный режим.
- D – Drive. Движение вперед в режиме автоматического переключения скоростей.
- M — Manual. Режим ручного переключения скоростей.
В современных автоматических трансмиссиях с большим числом рабочих диапазонов могут использоваться дополнительные режимы работы:
- (D), или O/D- овердрайв — «экономичный» режим движения, при котором возможно автоматическое переключение на повышающую передачу;
- D3, или O/D OFF- расшифровывается как «отключение овердрайва», это активный режим движения;
- S (либо цифра 2 ) - диапазон пониженных передач (первая и вторая, либо только вторая передача) , «зимний режим»;
- L (либо цифра 1 ) - второй диапазон пониженных передач (только первая передача).
Схема режимов АКПП Также имеются и дополнительные кнопки, характеризующие режимы работы АКП.
Человек всегда стремился к комфорту и удовольствию от вождения, следствием чего была изобретена автоматическая коробка передач, это позволило снизить нагрузку на водителя, управлять автомобилем стало намного проще. Изобрели её в 40-х годах XX века в концерне General Motors.
АКПП устроено достаточно сложно и включает в себя следующие механизмы:
- гидротрансформатор – обеспечивает передачу и изменение крутящего момента от силового агрегата;
- коробка переключения передач – преобразует усилие и осуществляет привод колёс;
- система управления - управляет рабочей жидкостью;
- система смазки и охлаждения – создаёт давление и циркуляцию в системе.
Гидротрансформатор
Гидротрансформатор
Заменяет стандартное для механической КПП сцепление, а располагается также между КПП и двигателем, крепится к его маховику. Его главной задачей является плавное изменение, передача на ведущий вал АКП крутящего момента. В его конструкцию входят такие элементы как: насосное, турбинное, реакторное колёса, муфта свободного хода и блокировочная. Насосное колесо прикреплено к корпусу гидротрансформатора, оно вращается вместе с ним. Турбинное колесо сидит на ведущем вале планетарного редуктора. На каждом из колёс есть лопасти определённой формы, при работе двигателя между ними начинает проходить рабочая жидкость, которой он заполнен.
Как только двигатель запускается, насосное колесо начинает вращаться и его лопасти подхватывают рабочую жидкость направляя на лопасти турбинного колеса, от которого она отлетает на реакторное колесо (реактор), расположенное между ними. Реактор направляет поток возвращающейся жидкости в сторону направления насосного колеса, его начинают вращать две силы за счёт чего увеличивается момент. Когда обороты насосного и турбинного колёс сравниваются, происходит срабатывание муфты свободного хода и реактор начинает крутиться за счёт её, этот момент называется точкой сцепления. После этого гидротрансформатор начинает работать как гидромуфта, вращение от двигателя начинает передаваться к ведущему валу планетарного редуктора через рабочую жидкость. Исключением является АКПП Honda, где взамен планетарного редуктора установлены валы с шестернями как на МКПП.
Но всё еще не передаётся 100% энергии от двигателя из-за вязкого трения масла. Чтобы ликвидировать эти затраты и максимально эффективно его использовать, что в итоге приводит к уменьшению потребления топлива двигателем, присутствует блокировочная муфта, которая включается около 60 км/ч и больше. Находится эта муфта на ступице турбины. Как только автомобиль набирает необходимую скорость, рабочая жидкость поступает к стенке блокировочной муфты с одной стороны, а с другой она подходит после открытия канала переключающим клапаном, тем самым создаётся зона низкого давления. Из-за разности давления срабатывает блокировочный поршень, в этот момент он прижимается к корпусу гидротрансформатора, вследствие чего муфта начинает вращаться с корпусом гидротрансформатора.
Коробка передач
У разных производителей могут немного отличаться, но во всех присутствует: планетарный редуктор ещё его называют дифференциальным, обгонные и фрикционные муфты, соединяющие всё механизмы валы, барабаны выполняющие роль сцепления, а в некоторых моделях используется тормозная лента для затормаживания барабанов.
Состоит из обычно нескольких планетарных рядов, муфт и тормозов. Каждый из планетарных рядов конструктивно выполнен из солнечной шестерни и сателлитов, их связывает планетарное водило. Вращение передаётся, когда заблокирован один, два элемента редуктора. При блокировке водила, меняется направление что соответствует заднему ходу автомобиля. При блокировке коронной шестерни передаточное число увеличивается, а с блокировкой солнечной шестерни уменьшается, это и есть переключение передач.
Фрикционные муфта
Чтобы удержать элементы редуктора используются тормоза, а для фиксации частей планетарного ряда используются фрикционные муфты (фрикционы). Каждая такая муфта включает барабан с внутренней стороны которого есть шлицы и хаб с зубьями снаружи. Между ними помещены два типа фрикционных дисков, первые с выступами снаружи, которые входят в шлицы барабана, вторые с выступами внутри, куда входят зубья хаба. Срабатывание муфты происходит при сдавливании дисков поршнем внутри барабана в момент поступления рабочей жидкости к нему.
Обгонная муфта
Она сдерживает водило от вращения в другую сторону чтобы уменьшить удары во время включения передачи и предотвращает торможение двигателем в определённых режимах работы коробки.
Особенность Honda
Двухвальная АКПП Хонда
Уже упоминалось, что коробки Honda отличаются от всех остальных автоматов, по сути это обычная механика с гидравлическим управлением. Плюсы этих коробок - это надежность, т. к. ломаться там практически нечему, они проще в ремонте и изготовлении. Состоят такие коробки из двух и более валов с шестернями и путем включения определенной комбинации шестерней меняется передаточное число.
Одна шестерёнка в каждой паре постоянно сцеплена со своим валом, вторая связана со своим через так называемое мокрое сцепление (фрикционная муфта включения передачи), т. е. все шестерни вращаются, но одна из пары не сцеплена с валом и соответственно крутящий момент и вращение не передаются на колеса автомобиля (нейтраль). Устройство и принцип работы муфты, как и на обычных автоматах. Когда диски сжимаются, вторая шестерня сцепляется со своим валом, соответствующая передача включена.
Задняя реализуется на сцеплении одной из передач. На валу рядом с шестерней одной передачи находится реверсивная шестерня, эти две шестерни не закрепляются жёстко на валу, между ними имеется втулка с зубьями зафиксированная на этом валу, а на этой втулке кольцевая муфта с зубьями. И в зависимости в какую из сторон будет перемещена эта муфта, та шестерня и сцепляется с валом, кольцевая муфта смещается при помощи вилки с гидравлическим приводом. Реверсивная шестерня меняет направление вращения, включается задний ход.
Система управления
Распределяет потоки рабочей жидкости (ATF), она состоит из набора золотников, масляного насоса, гидроблока. Бывает два вида систем гидравлическая или электронная.
Гидравлическая система
Использует давление масла от дроссельного клапана в зависимости от нагрузки в данный момент, центробежного регулятора, соединенного с выходным валом АКП. Рабочая жидкость от этих регуляторов подходит к золотнику и действует на него с разных сторон, и в зависимости от разности давления он перемещается в одну или другую сторону открывая нужные каналы, это определяет на какую передачу переключится коробка.
Электронная система
С помощью этой системы можно добиться более гибких режимов работы, которые не может обеспечить полностью гидравлическая система. Она использует соленоиды (электромагнитные клапаны), они перемещают золотники. Работой всех соленоидов руководит электронный блок управления (ЭБУ) коробки иногда объединённый с ЭБУ двигателя. На основании показаний, поступающих от датчика скорости, температуры масла, педали газа и рычага коробки даёт сигналы соленоидам. Электромагнитные клапаны делятся на регулирующие давление, управляющие переключением, распределяющие потоки.
Регулирующие формируют и поддерживают в пределах заданной величины давление рабочей жидкости, которое зависит от состояния автомобиля. Клапаны переключения управляют передачами, подавая жидкость к муфтам включения передач. Распределяющие потоки направляют жидкость из одного канала гидроблока в другой.
При выборе режима АКПП рычагом селектора, поступает сигнал на клапан управления режимом по механической или электронной связи. Он направляет ATF только к тем клапанам, которые могут быть задействованы для включения передач, разрешённых в этом режиме.
Гидроблок
Устройство гидроблока
Самый сложный узел АКП, он состоит из металлической плиты с большим количеством каналов и всей механической части системы управления (золотники, соленоиды). В нём перераспределяются потоки жидкости, и через него обеспечивается доступ ATF с нужным давлением во все элементы механической части коробки.
Масляный насос
Располагается внутри коробки передач и бывает разных типов (шестерёнчатого, трохоидного, лопастного), может полностью управляться электроникой или же иметь механическую связь с гидротрансформатором и двигателем. Он осуществляет беспрерывную циркуляцию ATF и создаёт давление в системе. Непосредственно сам насос не создаёт давление, а заполняет рабочей жидкостью гидросистему, и при помощи тупиковых каналов в гидроблоке начинает формироваться давление. В современных АКПП всё чаще используется автоматический (электронный) насос, позволяющий оптимальным образом поддерживать давление.
Система смазки и охлаждения
Очень важна для нормального функционирования коробки передач, поэтому в ней используется специальная гидравлическая жидкость ATF, именно она смазывает и охлаждает подвижные элементы. Охлаждение рабочей жидкости происходит в радиаторе охлаждения, который бывает внутренний и внешний. Внутренний радиатор (представляет собой теплообменник) располагается внутри радиатора охлаждающей жидкости двигателя. Также бывают более сложные теплообменники, которые имеют собственное жидкостное охлаждение, они устанавливаются на корпус коробки. Внешний располагается отдельно и представляет собой полноценный радиатор. На некоторых автомобилях в магистраль охлаждения от АКПП к радиатору встраивается термостат, регулирующий проходимый через него объём масла. Чтобы не допустить загрязнение каналов системы частицами, которые образуются при износе подвижных деталей устанавливается фильтр, он очищает рабочую жидкость.
АКПП с внешним радиатором охлаждения масла
АКПП со встроенным радиатором охлаждения в радиатор двигателя
Радиатор охлаждения масла АКПП с системой жидкого охлаждения
Управление коробкой передач осуществляется путём выбора необходимого режима работы рычагом селектора. На разных моделях может присутствовать разное сочетание режимов работы:
- Р (Neutral) – режим для длительной стоянки;
- N (Parking) – для кратковременной стоянки или буксировки;
- R (Reverse) – движение назад;
- L1, 2, 3 (Low) – понижающая предназначена для движения в тяжёлых дорожных условиях (пересеченная местность, крутой спуск или подъём);
- D (Drive) – движение вперёд, является главным режимом;
- D2/D3 – режимы ограничивающие переключение передач;
- S, P (Sport, Power, Shift) – спортивный режим движения;
- Е (Есоn) – обеспечивается более экономный стиль движения;
- W (Winter, Snow) – зимний режим, предусматривает мягкий старт с повышенной передачи для исключения пробуксовки, смена передачи осуществляется на пониженных оборотах;
- +/- - функция ручного переключения передач.
В некоторых моделях присутствует O/D (Overdrive) – специальная кнопка разрешающая переключаться на повышенную передачу, также бывает режим kick-down , который принудительно включает пониженную передачу при резком нажатии на педаль газа, за счёт чего обеспечивается более интенсивное ускорение.
Мы постарались наиболее подробно и доступно разобрать устройство АКП, принцип работы отдельных элементов и их взаимодействие. Но технологии не стоят на месте, возможно уже сейчас внедряют новые принципы работы, которые придутся по душе любому обывателю.
AutoleekАвтоматическая коробка передач — это устройство, обеспечивающее выбор передаточного числа в соответствии с условиями дорожного покрытия, рельефа местности и скорости без непосредственного участия водителя. В автомобиле, оборудованном АКПП, акселератор (педаль газа) задает скорость, с которой движется автомобиль, а не определяет обороты двигателя – в этом заключается принцип работы АКПП.
История свидетельствует о том, что изобретена АКПП была где-то в тридцатых годах ХХ столетия. С самого появления такой трансмиссии принцип работы автоматической коробки передач практически не поменялся, но в зависимости от времени и тех или иных технических требований постоянно дополнялся. Благодаря таким дополнениям и появились АКПП, отличающиеся своими вариантами, моделями. У разных производителей они имеют и различные технические характеристики.
При отличительных характеристиках у всех АКПП остается один принцип работы. Это обуславливается тем, что они имеют практически одинаковое устройство, если не учитывать некоторые небольшие нюансы.
Устройство автоматической коробки передач
Устройсто АКПП
- Основным является гидротрансформатор, который еще называют гидромуфтой – это механизм, расположенный между двигателем машины и корпусом коробки передач. Функциональной задачей гидромуфты является передача и перераспределение крутящего момента во время старта автомобиля;
- Крутящий момент передается опосредованно с помощью планетарных редукторов;
- За выбор той или иной передачи отвечают фрикционные муфты, часто их называют «пакетом»;
- Одним из механизмов является обгонная муфта, которая в основном выполняет функцию снижения в «пакетах» ударов во время переключения передач. В некоторых случаях при работе АКПП обгонная муфта отключает торможение с помощью двигателя;
- В устройство коробки также входят барабаны и соединительные валы;
Принцип, по которому работает АКПП
Для управления АКПП есть специальный набор так называемых золотников, направляющих масло под определенным давлением к находящимся во фрикционных муфтах и тормозных лентах поршням. Есть возможность задавать положение золотников в автоматическом или ручном режиме, с помощью рукоятки переключения передач.
Нужно также знать что автоматика, управляющая АКПП, может быть гидравлической и электронной. Гидравлической называется автоматика, использующая давление масла, получаемое от центробежного регулятора. В свою очередь, центробежный регулятор соединяется с валом АКПП, который расположен на выходе. Гидравлическая система рассчитана на использование давления масла в соответствии с положением акселератора. Автомату подается информация о положении, в котором находится педаль газа — это является командой для того, чтобы золотники переключались.
Схема АКПП
В электронной системе управления присутствуют соленоиды, отвечающие за перемещение золотников. С блоком управления АКПП соленоиды соединены кабелями, возможны также варианты их соединения с управлением системы зажигания и впрыска топлива. В этом случае перемещением соленоидов управляет электронный блок управления. Блок управляет соленоидами также в зависимости от положения рукоятки переключения передач, скорости, на которой движется автомобиль и положения акселератора.
Особенности использования АКПП
Для того чтобы избежать различных поломок и неприятностей нужно знать как работает коробка автомат и как ею пользоваться. Автомобили, оборудованные автоматом, являются очень практичными и удобными транспортными средствами. Даже, несмотря на то, что многие автолюбители скептически относятся к таким трансмиссиям, они являются очень популярными. Обычно все зависит от того, к чему человек привык. Если водитель любит динамику, скорость, то АКПП — вариант не для него. Рассмотрев устройство, технические характеристики и то, как работает АКПП, становится понятно, что она предназначена для людей, отдающих предпочтение более спокойной манере езды.
Гидротрансформатор выполняет функцию плавного подключения коробки к двигателю
В любом случае перед тем как начать осваивать автомобиль с автоматом нужно изучить все нюансы и правила пользования такой трансмиссией. Важно понять, что пренебрегая некоторыми особенностями, вы можете за достаточно короткий срок вывести АКПП из строя. Нужно также знать, что ремонт или замена всей автоматической коробки обойдется в круглую сумму.
Правила эксплуатации автоматом
Даже если вся трансмиссия управляется электроникой, от водителя требуется соблюдать определенные правила управления ею с помощью рукоятки селектора переключения передач:
