Автоматична коробка: принцип роботи, як користуватися. Як працює автоматична коробка передач Робота автоматичної коробки передач автомобіля

23 жовтня 2016

Автоматична коробка передач автомобіля призначена передачі потужності двигуна на колеса. Вона встановлює саме ту передачу, яка найкраще підходить для поточної швидкості руху. Автоматична трансмісія позбавляє водія необхідності перемикання швидкості вручну. Комп'ютер автомобіля за допомогою датчиків визначає, в який момент необхідно переключити швидкість і посилає сигнал електронному виглядіна увімкнення або вимкнення передачі.

Основні елементи автоматичної трансмісії

Механізм автоматичної коробкипередач автомобіля є системою важелів і шестерень, що передають потужність на провідні колеса, дозволяючи двигуну працювати найбільш ефективно.

Збирається коробка в алюмінієвому кожусі, що називається картером. У ньому розташовуються головні компоненти автоматичної трансмісії:

1. Гідротрансформатор, що виконує роль зчеплення, але не вимагає водія проводити безпосереднє ним управління.
2. Планетарний ряд, що змінює передавальні відносинипри перемиканні.
3. Задній, передній фрикціони, гальмівна стрічка, що безпосередньо здійснюють перемикання передач.
4. Пристрій керування.

Як працює гідротрансформатор?

Гідротрансформатор складається з таких основних елементів:

• насоса чи насосного колеса;
• турбінного колеса;
• плити блокування;
• статора;
• обгінної муфти.

Щоб зрозуміти, як працює автоматична коробка передач, потрібно загалом представляти її пристрій. Так, насос механічним з'єднанням пов'язаний із двигуном. Турбінне колесо з'єднується із валом КПП за допомогою шліців. При обертанні насосного колеса при двигуні створюється потік масла, який обертає турбінне колесогідротрансформатора.

У цьому випадку гідротрансформатор виконує роль звичайної гідромуфти, за допомогою рідини лише передаючи від двигуна на вал автоматичної коробки момент, що крутить. При збільшенні оборотів двигуна скільки-небудь істотного збільшення моменту, що крутить, не відбувається.

Для перетворення моменту, що крутить, схема автоматичної коробки включає статор. Принцип роботи полягає в тому, що він перенаправляє потік масла назад на крильчатку насоса, змушуючи її швидше обертатися, збільшуючи момент, що крутить. Чим швидкість обертання турбінного колеса по відношенню до насоса менше, тим більша залишкова енергія передається статором за допомогою масла, що повертається на насос. Відповідно крутний момент збільшується.

Основи роботи турбіни та насоса АКПП

Турбіна завжди обертається повільніше за насос. Максимальне співвідношення швидкостей обертання насоса та турбіни досягається при нерухомому автомобілі, зменшуючись зі збільшенням швидкості транспортного засобу (ТЗ). Зв'язок статора з гідротрансформатором здійснюється через обгінну муфту, здатну обертатися лише в одному напрямку.

Лопатки турбіни та статора мають особливу форму, за рахунок чого потік олії перенаправляється на зворотний біклопаток статора. При цьому статор заклинює і залишаючись нерухомим, він передає на вхід насоса найбільшу енергію масла.

За рахунок такого режиму роботи гідротрансформатора забезпечується максимальна передача моменту, що крутить. Він збільшується майже втричі при рушанні автомобіля з місця.

При розгоні ТС турбіна щодо насоса прослизає все менше до моменту, коли колесо статора підхоплюється потоком масла, починаючи обертатися в напрямку вільного ходуобгінної муфти. Пристрій при цьому починає працювати як звичайна гідромуфта, не збільшує момент, що крутить. У цьому режимі ККД гідротрансформатора не перевищує 85%. Такий режим роботи супроводжується виділенням надлишку тепла та підвищенням витрат палива.

Призначення блокувальної плити

Цей недолік усувається за допомогою спеціального пристрою – блокувальної плити. Незважаючи на механічний зв'язок з турбіною, конструктивно вона виконана так, що може переміщатися вправо та вліво. Цей пристрій вмикається в роботу під час досягнення автомобілем високої швидкості. За командою пристрій керування потік олії змінюється таким чином, щоб він притискав блокувального плитудо корпусу гідротрансформатора праворуч.

При цьому турбіна та насос зв'язуються один з одним механічно. Для підвищення зчеплення на внутрішній біккорпусу гідротрансформатора наноситься спеціальний фрикційний шар. Таким чином, двигун зв'язується з вихідним валом автоматичної коробки. Природно, таке блокування відразу вимикається навіть при незначному гальмуванні автомобіля.

Вище було описано лише один із способів блокування гідротрансформатора. Однак будь-який інший спосіб має ту ж саму мету - запобігти прослизу турбіни по відношенню до колеса насоса. Зазвичай описаний режим дії різних джерелах називається Lock-Up.

Роботу гідротрансформатора для чайників буде простіше зрозуміти, якщо замість турбіни та насоса уявити два простих вентилятори, один з яких працює від мережі, а інший обертається за рахунок створюваного першим вентилятором потоку повітря. Тільки замість повітря тут виступає олія, а лопаті першого вентилятора (насоса у разі АКПП) рухаються не за рахунок електрики, а за рахунок механічного з'єднанняз валом двигуна автомобіля.

Планетарні ряди

Гідротрансформатор може збільшувати момент, що крутить, але лише до певної межі. Пристрій автоматичної коробки для більш значного збільшення моменту, наприклад, при подоланні підйомів, а також для руху заднім ходом передбачає планетарні ряди. Планетарна передачатакож забезпечує рівне перемикання швидкостей при русі без втрати потужності двигуна. Завдяки їй перемикання відбувається без поштовхів, що трапляються під час роботи звичайної трансмісії.

Планетарний ряд включає такі елементи:

• сонячну шестірню;
• сателіти;
• епіцикл;
• водило.

Планетарним рядом називаються через те, що фрикційні колеса, що обертаються одночасно навколо своїх осей і переміщуються разом з цими осями, дуже нагадують планети сонячної системи. Від їхнього взаємного становища залежить, яка в Наразівключена передача.

Як перемикаються передачі до АКПП?

Перемикання передач або зміна планетарного редуктора передавального числа здійснюється блокуванням і розблокуванням елементів планетарного ряду за допомогою гальмівних стрічок і фрикціонів. У гідравлічній системі автоматичної коробки передач автомобіля безпосередньо перемикання передач здійснюється клапаном. Тришвидкісна коробка має два таких клапани, один з яких здійснює перемикання з першої передачі на другу, інший - з другої на третю. Чотирьохшвидкісна коробка має вже три клапани.

Інші види АКПП

Крім розглянутої гідравлічної трансмісіїсьогодні широко поширені інші типи автоматичних коробок:

1. Варіаторна АКПП. У цьому типі трансмісії фіксованого передавального числа для передач немає. Тому така АКПП називається безступінчастою. Принцип роботи в тому, що, на відміну від інших «автоматів», вона більш ефективно використовує потужність двигуна. Внаслідок цього автомобілі, оснащені цим типом трансмісії, є більш економічними та комфортними.
2. Роботизована КПП. Автоматичною таку коробку можна назвати умовно, так як вона є звичайною «механікою», де функція педалі зчеплення покладена на електронний блок. Автомобілі з якими коробками також є досить економічними, але менш комфортними, оскільки найчастіше перемикання передач в автоматичному режимі супроводжується ривками.

Таким чином, крім найпоширенішої гідравлічної АКППіснує ще кілька видів автоматичних коробок, що відрізняються своєю конструкцією. Відрізняються вони ціною, економічністю, комфортом керування автомобілем. Загальне ж те, що водій позбавлений необхідності самостійного виборута перемикання передач.

Стаття про те, як правильно користуватися коробкою автомат - символи на панелі АКПП, запуск мотора, рух і зупинка, можливі помилки. Наприкінці статті – відео про використання автоматичної коробки.

На даний момент розрізняють три види автоматичних трансмісій: "класична", з " безступінчастим варіатором», З «роботизованою механікою». Залежно від модифікації та виробника зазначені види трансмісій можуть незначно відрізнятися (різне число передач, трохи інший хід важеля - прямий або зигзагоподібний, позначення та ін), але основні функції будуть однакові для всіх.

Зростаюча популярність АКПП цілком зрозуміла - вона зручніша в експлуатації (ніж «механіка» - МКПП) особливо для новачків, надійна і оберігає двигун від перевантажень. Начебто все просто! Однак помилки водії все ж таки допускають, і навіть найнадійніший механізм може вийти з ладу, якщо його неправильно експлуатувати. Далі ми розглянемо, як правильно користуватись АКПП та як грамотно її експлуатувати.

Щоб навчитися правильно користуватися "автоматом", спочатку потрібно розібратися, що ж означає буквені символи ( англійські літери) та цифри на панелі АКПП з рукояткою перемикання передач. Відразу зазначимо, що в залежності від марки машини цифри та літери можуть відрізнятися.

• "P"- "паркінг". Включається під час паркування автомобіля на стоянці. Якийсь аналог гальма стоянки, тільки з блокуванням валу, а не з притисканням гальмівних колодок.
• "R"- "Реверс". Вмикається для руху назад. Зазвичай його називають - "задня швидкість".
• «N»- "нейтральний". Нейтральна передача Часто називають - "нейтралка". На відміну від режиму паркінгу P, в нейтральному режимі N колеса розблоковані, тому машина може рухатися накатом. Відповідно, машина може самовільно покотитися під ухил на парковці, якщо колеса не зафіксовані ручним гальмом.
• "D"- "Драйв". Режим руху вперед.
• "A"- "Автомат". Автоматичний режим(Практично, те саме, що і режим «D»).
• "L"- "Лоу" (низький). Режим зниженої передачі.
• "B"– Такий самий режим, як і «L».
• «2»– режим руху не вище другої передачі.
• «3»– режим руху не вище третьої передачі.
• "M"- "мануал". Режим ручного керування з підвищенням/зниженням передачі через знаки "+" та "-". Цей режим імітує механічний режимперемикання з МКПП, лише у простішому варіанті.
• "S"- "Спорт". Спортивний режимруху.
• "OD"- "Овердрайв". Підвищення передачі (прискорений режим).
• "W"- «Вінтер». Режим руху для зимового періоду, При якому рушання з місця починається з другої передачі.
• "E"- "Економік". Рух економічний режим.
• «HOLD»- «Утримання». Використовується спільно з D, L, S, як правило, на машинах марки Mazda. (Читати посібник).

При експлуатації АКПП особливу увагуслід приділити вивченню посібника з експлуатації конкретного автомобіля, оскільки деякі позначення можуть відрізнятися функціонально.

Наприклад, у посібнику деяких автомобілів буква «B» означає «Block» (блокування) – режим блокування диференціала, який не можна вмикати під час руху.

А якщо в повнопривідний автомобільприсутні позначення «1» і «L», то літера "L" може означати не "Low" (зниження), а "Lock"(Замок) – що також означає блокування диференціала.

Запуск двигуна з автоматичною коробкою має такі особливості:

1. У машині з АКПП всього дві педалі: «гальмо» та «газ». Тому ліва нога водія практично не використовується. При запуску двигуна педаль "газу" не натискається, а ось педаль гальма в деяких марках автомобілів натискати обов'язково, інакше двигун не заведеться (читати посібник з експлуатації).

   Однак інструктори з водіння радять взяти за правило - перед запуском двигуна з АКПП натискати гальма педаль завжди. Це запобігатиме мимовільному руху машини при нейтральному режимі «N», а також дозволить швидко перейти в режими руху «D» або «R». (Без натискання гальмівної педалі перейти в зазначені режими і рушити з місця не вийде).

2. У автомобілях з АКПП передбачено захист – автоматичне блокування запуску двигуна при неправильному положенні важеля перемикання передач. Це означає, що двигун з АКПП можна завести тільки за умови, що важіль перемикання передач знаходиться в одному з двох положень: або P (паркінг), або N (нейтралка). Якщо важіль ПП перебуватиме в будь-якому іншому положенні, призначеному для руху, спрацьовуватиме блокувальний захист від неправильного запуску.

   Ця захисна функція дуже корисна, особливо для новачків, і особливо в містах з великою автомобільною щільністю», Де на парковках і в потоках автомобілі стоять щільно один до одного. Адже навіть досвідчені водіїіноді забувають «зняти автомобіль зі швидкості» перед запуском двигуна, в результаті чого при запуску машина відразу починає їхати і врізається в найближче авточи перешкода.

   Запускати двигун з АКПП можна як у режимі "P" (паркінг), так і в режимі "N" (нейтральний), проте виробники рекомендують використовувати тільки режим "P". Тому краще встановити собі ще одне правило - паркуватися і запускати двигун тільки в режимі «паркінг».

3. Після повороту ключа у замку запалювання перед запуском стартера рекомендується зачекати кілька секунд, щоб дати час увімкнутися бензонасосу та підкачати компресію.

Слід пам'ятати, що на деяких марках автомобілів з АКПП перемикання передач неможливе без вставки та повороту ключа у замку запалення (розблокування коробки). Також, на деяких марках неможливо витягнути ключ із замка запалювання, якщо важіль ПП знаходиться у положенні «D». (Читайте посібник з експлуатації).

Більшість водіїв, які пересідають з «механіки» на «автомат», спочатку машинально виконують дії, які вони звикли багаторазово виконувати при їзді на автомобілі з механічною коробкоюпередач. Тому таким водіям, перш ніж починати їздити з АКПП дорогою в загальному автомобільному потоці, рекомендується попередньо потренуватися на самоті.

Отже, стандартний порядок дій для рушання з місця на автомобілі з АКПП має такий вигляд:

• Вставити ключ у замок запалювання.
• Витиснути педаль гальма правою ногою (ліва нога при їзді з АКПП не задіяна).
• Перевірити положення важеля перемикання передач - він повинен перебувати в положенні "P" - "паркінг".
• Запустити двигун (при натиснутій педалі гальма).
• Також при натиснутій педалі гальма переключити важіль ПП у положення "D" - "драйв" (рух вперед).
• Повністю відпустити педаль гальма, після чого автомобіль рушить з місця і почне рухатися вперед з невеликою швидкістю - близько 5 км/год.
• Для підвищення швидкості руху необхідно натиснути на педаль «газу». Чим сильніше ви натискатимете на педаль «газу», тим вище будуть передачі та швидкість.
• Для зупинки автомобіля потрібно прибрати праву ногу з педалі "газу" і вичавити (їй же) педаль гальма. Автомобіль зупиниться.
• Якщо ви плануєте залишити автомобіль після зупинки, то при натиснутій педалі гальма перемістіть важіль перемикання передач у режим "P" - "паркінг". Якщо ж зупинка знадобилася в пробці, біля світлофора або пішохідного переходу, то, природно, важіль ПП перемикати в "паркінг" не потрібно. Після того, як ви вирішите знову продовжити рух, відпустіть педаль гальма та натисніть на педаль «газу» для збільшення швидкості.

Багато сучасних АКПП мають імітацію механічного режиму перемикання передач «M» (як МКПП) підвищення/зниження передач з допомогою кнопок «+» і «–» на важелі ПП. Тобто водієві надається можливість самому вручну підвищувати або знижувати передачі, забираючи цю функцію у «автомата». При цьому перехід на механічний режим перемикання передач може виконуватися в русі, коли машина вже їде в режимі «D».

Для запобігання пошкодженню двигуна при переході в ручний режим«M» на ходу у всіх АКПП передбачено спеціальний захист. Перехід на ручне управління «M» є актуальним у таких ситуаціях:

• При русі бездоріжжям на зниженій передачі, щоб уникнути пробуксовки.
• Під час руху накатом з гірки, з гальмуванням двигуном. Використовувати для руху накатом нейтральний режим «N» не рекомендується, оскільки він шкідливий для АКПП. А накат у режимі «D» не зовсім зручний, тому що відбувається поступове зниження швидкості.
• Для зручного проходження поворотів та інших маневрів, у тому числі для різкого прискорення при обгоні.

1. Найпоширенішою помилкою, що призводить до поломки АКПП, є увімкнення режиму "D" - "драйв" (рух вперед) без повної зупинки під час руху заднім ходом. І, те саме, лише навпаки – включення режиму «R» (задній хід) без повної зупинки під час руху вперед.
2. Друга поширена помилка (швидше, помилка) пов'язані з режимом «N» (нейтралка). Справа в тому, що цей режим є екстреним, щоб розблокувати колеса для короткочасного буксирування або перестановки машини у разі несправності. І лише для цього!

   Але багато недосвідчені водії використовують нейтральний режим «N» у пробках при короткочасних зупинках, що призводить до гідравлічного удару та передчасного зносуАКПП. У пробках при частих зупинкахпотрібно використовувати режим "D" разом з педаллю гальма. Якщо потрібно зупинитись – натискається педаль гальма, якщо потрібно повільно просунутися вперед – педаль гальма просто відпускається, і машина повільно котиться вперед. І так можна їздити цілий день.

3. Третя помилка – перехід у нейтральний режим "N" з режиму "D" на ходу, в русі по трасі. Це небезпечно (особливо на великої швидкості), оскільки може заглухнути двигун, внаслідок чого відключиться гідропідсилення керма та посилення гальм, і автомобіль стане майже некерованим.
4. Ще одна помилка – буксирування машини з АКПП на відстань більше 40 км і на швидкості понад 50 км/год.. У коробці "автомат", на відміну від МКПП, система подачі масла працює під тиском, але при буксируванні вона не працює. Відповідно, деталі "автомата" обертаються "на суху", без мастила, в результаті чого відбувається їх дуже швидке зношування.
5. Нерідкою помилкою є спроба завести машину з АКПП «з штовхача». І хоча такі спроби часто призводять до бажаного результату (двигун запускається), все одно на механізм АКПП це діє руйнівно, і при такій частої експлуатації"автомат" може не виробити і половини закладеного ресурсу.

Висновок

Цілком можливо, що для когось АКПП здасться складним та вибагливим механізмом, незважаючи на простоту та зручність його використання. Але це лише на перший погляд. Насправді «автомати» зарекомендували себе як цілком надійні агрегати, але, звичайно ж, за умови їхньої правильної і грамотної експлуатації. Особливо зручно користуватися АКПП у великих містах, де часто доводиться стояти у пробках.

Відео про те, як користуватися "автоматом":

Завдяки конструктивної особливостіавтоматична коробка забезпечує за допомогою автоматики вибір необхідної для руху автомобіля передачі, без участі в цьому процесі водія. При цьому, на відміну від механічної коробки передач, права рука водія звільняється від рухів перемикання передач і відпадає необхідність обладнати автомобіль педаллю зчеплення, що також виключає з процесу керування транспортним засобом руху ноги водія з вичавлювання зчеплення.

Для початку руху автомобіля, обладнаного АКПП, водієві достатньо перевести важіль коробки в потрібне положення і далі залишається лише регулювати швидкість педалями газу та гальма. Керувати транспортним засобом, оснащеним автоматичною коробкою, значно простіше, що дає велику можливість водію зосередитися на дорожній обстановці.

Незалежно від виду, будь-яка трансмісія - будь то механічна або автоматична, виконує однакові функції в автомобілі - ефективне використання крутного моменту двигуна, але у різний спосібвиходячи зі своїх особливостей конструкцій.

Пристрій АКПП

Функціонування автоматичної коробки передач ґрунтується на роботі її планетарних механізмів та гідромеханічного приводу. У невеликому діапазоні обертів двигуна коробка-автомат дозволяє автомобілю рухатися у великому діапазоні швидкостей. До основних елементів пристрої АКППвідносять такі механізми:

• гідротрансформатор;
• планетарний редуктор;
• пакети фрикціонів;
• гальмівна стрічка;
• пристрій керування.

Основні вузли та принцип дії АКПП

В основу принципу дії АКППналежить властивість рідини при обертанні передавати енергію. Ця властивість дозволило створити пристрій (гідромуфта, гідротрансформатор), в якому відсутній жорсткий зв'язок між вхідним і вихідним валами, а механічна енергія між цими валами передається за допомогою потоку робочої рідини.

Гідротрансформатор в АКПП виконує функцію автоматичного перенесення моменту, що крутить, від силового агрегату на основні вузли коробки передач, що відповідає функції вузла зчеплення в механічній коробці передач. Після досягнення певних оборотів двигуном, використовуючи тиск робочої рідини на вузли гідротрансформатора - насосне колесо, яке жорстко з'єднане з колінвалом силового агрегату і турбінне колесо, взаємопов'язане з основним валом коробки, відбувається передача моменту, що крутить. Під час зменшення обертів силового агрегату падає тиск рідини на турбінне колесо, і воно зупиняється. Відповідно зчеплення двигуна із коробкою переривається.

У зв'язку з тим, що гідротрансформатор обмежений можливості передачі механічної енергії в широких діапазонах, він з'єднується з планетарними багатоступінчастими передачами, що забезпечують перемикання швидкостей і реверсивне обертання.

За своїм пристроєм планетарний редуктор є шестірнями, що обертаються навколо центральної – «сонячної» шестірні. Він функціонує за допомогою блокування та поділу певних елементів планетарного ряду. Для тришвидкісної АКПП використовується два планетарні механізми, а в чотиришвидкісній — три.

Пакети фрикціонів або система фрикціонів є механізмами, які блокують рухомі елементи планетарного редуктораміж собою. За своїм пристроєм це набір з декількох рухомих та нерухомих кілець, які під впливом гідравлічного штовхача застопорюються, що забезпечує перемикання відповідної передачі.

У перемиканні передач бере участь і гальмівна стрічка, яка тимчасово блокує потрібні елементипланетарний редуктор. Принципом її є ефект самозатискання, що використовується для блокування цих елементів. Маючи відносно невеликий розмір, гальмівна стрічка пом'якшує удари механізмів у момент їхньої роботи.

Пристрій керування призначений для регулювання функціонування гальмівної стрічки та роботи фрикціонів. Воно складається з блоку клапанів, що має золотники, пружини, систему каналів та інші елементи. Пристрій управління виконує функцію перемикання передач, ґрунтуючись на конкретних умовах руху транспортного засобу - при його прискоренні задіяно підвищену передачу, а при гальмуванні - знижену.

Режими роботи АКПП

Автоматична трансмісія може працювати у кількох стандартних режимах. Всі вони позначаються виробленими ще в минулому столітті символами латинською мовою: P, D, N, R.

Паркувальний режим "P"або parking– забезпечує вимикання всіх передач. При цьому провідні колеса заблоковані механізмами коробки, і вона відключена від двигуна. У цьому режимі запуск двигуна.

Відео про прогрівання коробки «автомат»:

Режим руху "D"або drive- Забезпечує автоматичне перемиканняпередач під час руху автомобіля вперед.

Режим «N»або нейтральна передача - Забезпечує розчеплення провідних коліс автомобіля від коробки передач. Цей режим використовується під час коротких зупинок або при необхідності буксирування автомобіля.

Режим реверсного руху "R"- Забезпечує рух автомобіля заднім ходом.

Управління водієм автоматичною коробкою має виконуватися у встановленій послідовності: 1. Паркінг; 2. Реверс; 3. Нейтраль; 4. Рух.

У сучасних АКПП для комфортної їздипередбачено додаткові режими роботи.

Режим зниженої передачі «L»- Використовується під час повільного руху в складній дорожній обстановці. У цьому режимі коробка працює тільки на вибраній передачі, незалежно від зміни оборотів силового агрегату.

Режими «2»і «3»- використовуються при буксируванні вантажу транспортним засобом або у відповідних умовах. Цифри позначають число фіксованої передачі, де відбувається рух автомобіля.

Режим овердрайв "O/D"або "Overdrive"- використовується для частого автоматичного залучення підвищує передачі. Такий режим забезпечує більш економічне та рівномірний рухавтомобіля, переважно на шосейних дорогах.

Режим міського руху «D3»— обмежує автоматичне перемикання коробки до третьої передачі.

Режим урівноваженого руху "Norm"- дозволяє коробці переходити на підвищені передачіпри досягненні середніх значень обертання колінчастого валудвигуна.

Режим зимового руху "S"або "Snow"(також може позначатися символом W або Winter) – дозволяє автомобілю починати рух з другої передачі, тим самим запобігаючи пробуксовування провідних коліс. Також під час руху робота АКПП виконується м'якше з використанням низьких оборотівдвигуна.

Двигуни внутрішнього згорянняне здатні забезпечити рух автомобіля в різних режимахбез спеціальних пристроїв, Що змінюють частоту обертання колінчастого валу На частини транспортних засобівдля цього використовуються автоматичні коробки. Застосування АКП дозволяє скоротити кількість органів керування рухом автомобіля та спростити його керування.

Історично склалося так, що термін автоматична коробка перемикання передач міцно закріпився тільки за одним видом пристроїв. Йдеться про планетарний механізм, що отримав повсюдне поширення, з гідротрансформатором. Такий пристрій можна назвати класичним.

Останнім часом з'явилося досить велика кількістьавтомобілів з автоматизованим, а, точніше, роботизованим управлінняммеханічні коробки передач. Загальний пристрійАКПП та принцип її дії істотно відрізняється від зазначених пристроїв.

З чисто технічної точки зору автоматичною можна вважати будь-яку коробку передач, керування якою не вимагає втручання з боку водія.

Виняток становлять лише варіатори, у яких зміна числа обертів відбувається безступінчасто (фіксовані передачі відсутні), тому плавно і найменших ривків. Тому варіатори не можна відносити до коробок передач.

Для того, щоб остаточно розібратися з термінологією, слід зазначити, що в інженерів АКПП прийнято називати тільки планетарну частинуагрегату. Саме в даному механізмі відбувається зміна передавального співвідношення частоти обертання вхідного валу. У сукупності з гідротрансформатором цей механізм утворює автоматичну передачу.

Історія створення

Історія появи коробки АКПП у її класичному вигляді починається на зорі автомобілебудування. Три основних її елементи були створені та використовувалися у різних конструкціях автомобілів і лише з появою мікропроцесорів були об'єднані в одному пристрої.

Перші двоступінчасті планетарні коробки використовувалися ще в двадцяті роки минулого століття. Другий елемент - сервоприводи в системі управління роботою коробки з'явилися через десятиліття. Вперше напівавтоматичні коробкистали застосовуватися на автомобілях, випущених компаніями General Motors та Reo.

По-справжньому працездатний автомат АКПП вдалося зробити тільки з появою гідромуфти, а пізніше гідротрансформатора. Вони використовувалися на легкових машинахамериканська компанія Chrysler.

Об'єднання всіх трьох елементів і дозволило інженерам вирішити всі проблеми, пов'язані з автоматичною передачею моменту, що крутить, від двигуна на колеса транспортного засобу.

Таким чином, технічний прогресі призвів до появи перших серійних автомобілів Buick, оснащені двоступінчастою автоматичною коробкою передач Dynaflow. Це вже був значний крок уперед, що дозволив компенсувати значні втрати потужності на ранніх пристроях.

Згодом кількість щаблів лише зростала, наприклад, на Land Rover Evoque було встановлено 9-діапазонний автомат.

АКПП - що це таке

Класична автоматична передачає досить складний комплекс із двох пристроїв. Відповісти на запитання: Що це таке АКПП? можливо лише розібравшись у її конструкції.

Автоматична передача складається із трьох основних частин:

• Гідротрансформатора, який приймає момент, що крутить, від силового агрегату і передає його на наступний безпосередньо за ним механізм.
• Власне коробки зміни передач планетарного типу - цей пристрій перетворює зусилля і здійснює привід коліс через головний редуктор.
• Пристрої управління, що складається з деякої кількості золотників, що регулює потоки олії до виконавчих механізмів.

За аналогією з механічною трансмісієюгідротрансформатор АКПП грає роль зчеплення - він встановлений між двигуном та планетарним механізмом. Його пристрій значно складніший і допускає прослизання передачі під час початку руху та гальмування. На більшості сучасних АКПП гідротрансформатор блокується при високих оборотахдвигуна.

Відео компанії Toyota пояснює принцип роботи гідротрансформатора та інших елементів АКПП:

Планетарна коробка відповідає за призначенням свого механічного аналога. Різниця полягає в тому, що в автоматі перемикання виконуються сервоприводами, а на механіці – вручну.

Фактично керування роботою АКПП здійснюється за допомогою двох педалей: акселератора та гальма. При цьому натискання на газ не призводить до збільшення частоти оборотів двигуна, а впливає безпосередньо на швидкість руху.

Влаштування вузлів та механізмів

Конструкції окремих елементівможуть відрізнятися. Розглянемо тільки один з варіантів, що найчастіше зустрічаються, — гідротрансформатор. Він має у своєму складі:

• турбонасос;
• турбіну;
• статор.

Корпус даного пристроюжорстко встановлюється на маховику, ніж за аналогією воно подібне до кошика механічного зчеплення.

Статори бувають двох видів: нерухомі по відношенню до блоку двигуна або стопорні за допомогою стрічкового гальма. Така конструкція дозволяє забезпечувати оптимальне використання моменту, що крутить, особливо на малих оборотах. Корпус гідротрансформатора заповнений в'язким маслом.

Планетарна коробка або редуктор є цілим набором механізмів до її складу входять:

• епіцикл - велика шестерня зі зверненими всередину зубами;
• мала сонячна шестерня;
• водило із шестернями сателітами.

Відео - принцип роботи планетарного ряду автоматичної коробки передач:

Один з перерахованих вище вузлів зафіксований нерухомо по відношенню до картера коробки. Сателіти знаходяться одночасно в зачепленні як епіциклу, так і малої сонячної шестерні. Крім названих вузлів у складі коробки входять фрикційні муфти, які, у свою чергу, складаються з двох елементів: хаба - маточини і барабана.

Між ними знаходиться комплект із сталевих і пластикових фрикційних дисків, що чергуються, і кільцеподібного поршня, що керує їх роботою. У планетарній КП є також обгінна муфта, її конструкція може бути різною. Вона влаштована таким чином, що здатна обертатися досить вільно в один бік і заклинює зміну напрямку.

Пристрій АКПП, крім названих вище вузлів, має ще механізм управління, принцип роботи якого залежить від типу виконавчих механізмів.

У сучасних АКП золотники гідроприводів переміщуються під впливом соленоїдів, напруга на які піддається електронному блоку управління. У класичному варіанті управління здійснюється з урахуванням положення педалі акселератора та регулятора тиску олії відцентрового типу встановленого на вихідному валу коробки.

Водій обирає режим роботи АКПза допомогою селектора, здебільшого сучасних автомобіліввін встановлюється на центральній консолі. Управління може бути продубльовано кнопками на кермовому колесі.

В даний час прийнято єдиний стандарт позначення режимів роботи АКП, що дозволяє водію не переучуватися при зміні автомобілів різних виробників.

Принцип роботи автоматичної коробки передач (АКПП)

Існує кілька типів автоматичних коробок змін передач, робота кожної з них має ряд особливостей.

У загальному виглядіпринцип дії сучасної АКПП полягає у передачі крутного моменту від колінчастого валу двигуна на механізми трансмісії. При цьому відбувається зміна передавального співвідношення залежно від положення селектора та акселератора та умов руху автомобіля.

Розглянемо принцип роботи АКПП докладніше:

• Двигун розкручує маховик, на якому жорстко закріплено провідну турбіну. Вона викликає вихровий рух експлуатаційної рідинив картері, що за рахунок в'язкості та тертя приводить у дію ведену турбіну. Відсутність жорсткого механічного зв'язку забезпечує можливість їх обертання з різною частотою. При великих оборотахгідротрансформатор блокується зниження втрат енергії.
• Зусилля передається на первинний валАКП, де через систему шестерень відбувається зміна передавального числа. Фрикційні муфтидозволяють задіяти потрібні секції для забезпечення оптимального режимуроботи двигуна. Для зниження ударних навантажень і ривків у машині застосовуються обгінні муфти, які мають властивість прослизати на зворотному ході.
• Управління роботою фрикціонів здійснюється за допомогою гідравлічної системи, що складається з кільцевого виконавчого циліндра. Гідропривід стискає певний пакет із фрикціонів, які приводять у дію з'єднану з ними секцію з шестерень.
• Тиск олії в системі забезпечує спеціальним гідронасосом. Управління гідроприводами здійснюється за допомогою золотників, переміщення яких у сучасних коробках забезпечується соленоїдами. У класичній АКП вони мають гідравлічний привід. У такому варіанті управлінні здійснюється безпосередньо акселератором та відцентровим регулятором тиску.

Перемикання передач у сучасних АКПП здійснюється за допомогою селектора або кнопок, змонтованих на спиці кермового колеса. Водій вибирає режим роботи коробки, електронному блоціУправління активується відповідна програма. Соленоїди відкривають потрібні клапаниі відбувається передача крутного моменту від двигуна до трансмісії автомобіля. При необхідності підключаються щаблі з оптимальним передатним числом.

Відео — пристрій та робота автоматичної коробки передач:

Однією з найважливіших технічних характеристикАКПП є час перемикання передачі. Для автомобілів різних класів цей параметр має значення, при цьому різниця між ними може бути значною.

Так для більшості масових автомобілівчас спрацьовування перебуває у діапазоні від 130 до 150 мс. Суперкари можуть похвалитися втричі меншим показником близько 50-60 мс, у болідів він ще менше - 25 мс.

Режими

В даний час передбачені такі стандартні:

• P (parking)- режим паркування, силовий агрегатта трансмісія роз'єднані, селектор заблокований. Гальмо стоянки використовується також як і на машинах з механічною коробкою.
• R (reverse)- режим заднього ходу, селектор неможливо перевести в дане положення під час руху автомобіля вперед.
• N (Neutral)- на радянських автомобіляхпозначалася російською літерою «Н», режим призначений для зупинок терміном трохи більше п'яти хвилин або буксування на порівняно невеликі відстані.
• D (Drive)- на вітчизняних машинах"Д" рух вперед, при цьому в дію по черзі наводяться всі щаблі, за винятком секції, що підвищує.
• L (Low)– примусова знижувальна передача призначена для забезпечення руху автомобіля у тяжких дорожніх умовахта у пробках малим ходом.

Крім перерахованих вище існують і додаткові режими АКПП:

• O/D (overdrive)режим, в якому можливе включення ступеня з передатним числом менше одиниці, призначений для руху по шосе з постійною швидкістю.
• D3 або O/D OFFпередбачає задіяння лише знижених передач без овердрайву дозволяє уникати частих блокувань гідротрансформатора АКПП.
• S (інша версія цифра 2)зимовий режим для руху у важких дорожніх умовах на 1 та 2 передачі або на другій.
• L (інший варіант цифра 1)інший діапазон, коли використовується виключно перший щабель для переміщення на стоянках, в'їзді до гаража та виїзді з нього.

Автоматична коробка не у всіх режимах підтримує гальмування двигуном, що потрібно враховувати під час експлуатації автомобіля. Використання обгінної муфти дозволяє рух автомобіля накатом.

У більшості машин гальмування двигуном можливе тільки при включенні зниженого діапазону положення P, перехід під час руху неможливий.

Кнопкові системи управління розташовані на спиці керма зазвичай вводять ще ряд додаткових режимів АКП:

• Powerабо Sportзабезпечує кращу динамікурозгону автомобіля, з появою електронних контролерів може включатися різким натисканням на акселератор.
• Snowабо Winterдля уникнення прослизання коліс початок руху здійснюється з другої чи навіть третьої передач.
• Shift lockабо Shift lock releaseдозволяє розблокувати селектор при вимкненому силовому агрегаті.

Спортивний режим, що включається автоматично, ще називають Kickdown, у більшості моделей його використання можливе лише на овердрайві. Для виключення помилок водія при перемиканні селектора його важіль блокується різними способами. Це може бути спеціальна кнопка на важелі і необхідність його втоплення вниз для переведення з одного положення в інше.

У разі поломки механізмів трансмісії або виникнення небезпеки для них АКПП переходить в аварійний режим, виникає питання, що це таке? Насправді водій при виникненні такої несправності має можливість дістатися гаража або автосервісу своїм ходом.

Плюси і мінуси

Як і будь-який складний пристрій, АКП має ряд переваг та недоліків. Які ж плюси та мінуси у автоматичної коробки передач?

Почнемо з переваг:

• Водій не відволікається на маніпуляції з механічною коробкою, вибір режиму може здійснюватися на початку поїздки. Це, безумовно, підвищує безпеку руху.
• Наявність гідротрансформатора забезпечує більш комфортні умовиїзди без ривків. Це позитивно відбивається на стані елементів трансмісії та деталях двигуна.
• Висока надійність сучасних коробок та відсутність необхідності в сервісне обслуговуваннявесь період служби.

До недоліків таких коробок можна віднести нижчий ККД, що призводить до

Зараз, напевно, знайдеться зовсім небагато противників твердження, що коробки передач з автоматичним перемиканням їх досить швидкими темпами витісняють з ринку механічні КПП. До речі, а ви знаєте у чому різниця між ? Але, незважаючи на те, що переважна частина водіїв вибирає автомобіль з коробкою автоматом, лише мала їхня частина правильно користується «автоматом», що може спричинити суттєве зниження ефективності або, що набагато гірше, поломки вузла.

Користуватися коробкою автоматом дуже просто та зручно

І, крім базових знань про те, що АКПП автоматично вибирає передавальне число, найбільш відповідне умовамруху, і тим самим наділяє їзду зручністю, кожен водій повинен знати основні принципи правильного використаннятакого агрегату, щоб не скорочувати термін його служби.

Коробка автомат – як користуватися

Насамперед слід розібратися, як перемикаються режими в автоматичній коробці передач

Режими перемикання та управління АКПП

Управління автоматичною коробкою полягає в наступному.
Паркувальний (літера Р на селекторі) – призначений для запуску двигуна. Перемикання у позицію Р здійснюється після повної зупинки та постановки авто на «ручник»;

Рух вперед (D) – стандартний режим роботи АКПП, що використовується найчастіше;

Реверс (задній хід, позиція R) – автомобіль здатний рухатись лише назад. Перемикання під час зупинки з натиснутою педаллю гальма;

"Нейтралка" (N) – режим, коли двигун і коробка автомат повністю розімкнені. Найчастіше використовується для прогрівання двигуна на неодружених оборотахза холодної погоди;

D3 (S) — Режими зниженої передачі: перемикається на спусках або підйомах. Автомобіль більше гальмує двигуном;

D2 – призначений для важких умов(слизьке покриття, гірська дорога тощо). Рух можливий на першій та другій передачі. Рух на третій та четвертій передачі заборонено.

D1 на японських автомобіляхпозначається як L - рух можливий тільки на першій передачі. В основному застосовується при гальмуванні двигуном крутих спусках, рух по брудній, заболоченій або замерзлій дорозі, де потрібно рухатися «внатяг», без перегазування.

Додаткові режими робота АКПП

Крім того, більше сучасні коробкиавтомати оснащуються всі великою кількістюдодаткових алгоритмів роботи: нормальний або звичайний (N), економічний (Е), спорт-режим (S) та інші. Є режим , який обговорюється в окремій статті.

Основні правила використання коробки автомата

Насамперед слід пам'ятати, що автоматичні коробки не люблять різких прискореньі тривалого пробуксування коліс - це призводить до їх перегріву "автоматів". У разі неможливості руху в жодному напрямку не варто гарячково переміщати кулісу в пазу селектора, а краще звернутися за сторонньою допомогою та підштовхнути або відбуксувати авто. Загальний процесводіння автомобіля та використання коробки автомата полягає в наступному. Щоб почати користуватися коробкою автоматом потрібно:

• утопити педаль гальма, селектор із положення Р, N або R перемикається в положення D;
• автомобіль знімається з ручного гальма;
• після плавного відпускання педалі гальма машина потроху і почне плавно рухатися вперед;
• для нарощування швидкості слід більше задіяти акселератор, що супроводжуватиметься підвищенням передач; - Для зниження швидкості достатньо послабити тиск або повністю відпустити педаль газу. Передачі змінюватимуться вже у бік зниження;
• за бажання більш суттєвого уповільнення чи зупинки необхідно задіяти гальмо, а під час відновлення руху досить знову вдатися до педалі газу;
• важливо пам'ятати, що при такому ритмі їзди коробка повинна постійно перебувати в «драйві» (положення D), змінювати який доцільно лише під час тривалої стоянки.

Додаткові алгоритми роботи автоматичної коробки

Зимовий режим "автомата"Залежно від виробника він може мати різне маркування: Winter, значок * , Snow, Wі т.п. Основним призначенням зимового режимує мінімізація пробуксовки, навіщо виключається активація першої передачі. Для старту використовується другий ступінь, що дозволяє плавніше передати колесам крутний момент, що дуже важливо на слизькому покритті. Будь-яка зміна передачі проходить при знижених оборотах двигуна, забезпечуючи тим самим плавність роботи КПП і практично виключаючи можливість виникнення занесення. При теплій температурі навколишнього повітря активізувати цей алгоритм суворо заборонено.

Категорично забороняється переводити важіль перемикання швидкостей у положення «Р» та «R» у рух. Щоб перевести важіль у це положення, потрібно зупинитися. Інакше можна вивести з ладу автоматичну коробку. Не рекомендується також під час руху переводити важіль у положення «N», це може викликати занесення, особливо на зледенілій дорозі. На всі інші положення важіль перемикання швидкостей під час руху перекладати можна. Також рекомендується переводити важіль у положення "N" при тривалих зупинках з працюючим двигуном, наприклад, у пробках або світлофорах. Особливо це актуально влітку, при високих температурах, оскільки допоможе уникнути перегріву «автомата».

Відео: Як користуватися автоматичною коробкою АКПП

Особливості при керуванні автомобілем з АКПП

По першеТреба чітко пам'ятати, що жодна АКПП «не любить» працювати непрогрітою, особливо з підвищеним навантаженням. Саме з цієї причини, навіть за теплої температури навколишнього повітря, перші кілька кілометрів після тривалого паркування слід проїхати з низькою швидкістю і без енергійних прискорень, щоб прогріти масло в трансмісії. Також важливий той момент, що коробці передач потрібно трохи більше часу для виходу на робочу температуру, ніж двигуну. Для найшвидшого прогрівуавтоматичної коробки в холодну погодуможна стоячи на місці кілька разів поміняти режими роботи, постояти з активованим режимом D (утримуючи гальмо) або на початку руху на нетривалий час активувати зимовий режим.

Другим моментом слід дотримуватися доріг з гарним покриттям. Оскільки сучасні коробки, навіть механічні, не відрізняються любов'ю до бездоріжжя. Виняток – спеціальні автомобілі, пристосовані до подібним умовам. Також автоматичні трансмісії погано реагують на буксирування важких причепів чи інших автомобілів. У таких ситуаціях вони схильні до швидкого перегріву, що значно прискорює знос. Крім того, уникайте і буксирування «автоматичного» авто. Деякі винятки можуть бути відображені в інструкції до машини, але вони мало коли виходять за межі відстані 50 км та швидкості переміщення понад 50 км/год.

Чи потрібен автомобілю з коробкою автоматом ручне гальмо?

Абсолютно всі автомобілі обладнані гальмом стоянки. Відрізняються лише механізми його реалізації: механічний, електромеханічний чи повністю електронний. Однак, незважаючи на це, переважна більшість власників авто з АКПП нехтують його використанням, мотивуючи це тим, що достатньо поставити машину на «паркінг», а при короткій зупинці взагалі достатньо й робочого гальма. Але, на жаль, такий підхід не є вірним. Оскільки навіть в інструкції виробника пропонується постійне використанняручного гальма при тривалій стоянці. Найімовірніше така обережність викликана банальним перестрахуванням автомобільних компаній, Яку, справедливо кажучи, складно назвати зайвою. Тим більше, що існує безліч ситуацій, в яких неможливо обійтися без «ручника»:

• його слід обов'язково активувати при зупинках або залишенні машини з двигуном, що працює;
• ручне гальмо буде незамінним як страховка при заміні колеса або проведення подібних маніпуляцій;
• при незапланованій зупинці на спуску або підйомі селектор автоматичної трансмісії вимагатиме зайвих зусиль при перекладі в Р, якщо не буде затягнутий гальмо стоянки. У подібної ситуації, при початку руху, послаблювати «ручник» слід тільки після переведення селектора з «паркінгу» в «драйв». роботи та максимізувати задоволення від зручної їзди. А основним аргументом стане гарантоване досягнення зазначеного терміну служби коробки автомата.

Відео: Як керувати машиною з автоматичною коробкою передач. Принципи управління