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.
AutoleekОбгонными муфтами (или муфтами свободного хода) называются трансмиссионные узлы, предназначение которых заключается в прекращении передаваемого крутящего момента на ведомый вал.
Зачастую необходимость в этом возникает, когда ведомый вал начинает вращаться быстрее ведущего, что может привести к поломке механизма.
Например, обгонные муфты зачастую используются в сельскохозяйственной технике, крутящий момент на которую передаётся от вала отбора мощности, но при этом трансмиссия агрегата не может вращаться с той же угловой скоростью, что и ВОМ.
Некоторые виды обгонных муфт
Обгонные муфты, как правило, имеют несложную конструкцию. Для включения/выключения муфты не требуется каких-либо дополнительных исполнительных механизмов.
Самыми простейшими обгонными муфтами можно считать роликовые и сухариковые.
Роликовая муфта получила широкое распространение в технике благодаря своей простоте, бесшумности в работе и высокой надёжности:
Обгонная роликовая муфта Муфта состоит из двух колец – внутреннего и внешнего. В углублениях внутреннеего кольца, который является ведущим валом, установлены ролики, которые под действием пружин прижимаются к канавкам на внешнем кольце, ограничивая тем самым его самостоятельное вращение, в результате чего внешнее кольцо начинает вращаться синхронно с внутренним. При достижении внешним кольцом большей угловой скорости, чем у ведущего вала, ролики под действием центробежной силы сжимают пружины, вследствие чего выходят из зацепления с внешним кольцом, которое, не передавая усилий на ведущий вал, может развивать гораздо большую угловую скорость, не повреждая возможными перегрузками весь механизм (трансмиссию).
Самым очевидным является применение обгонных муфт на велосипедах – именно благодаря этим несложным устройствам велосипедисты избавлены от необходимости всё время крутить педали. При отсутствии обгонной муфты на ведущем колесе жёсткое соединение ведомой звёздочки и ступицы колеса педали бы вынуждены всё время крутиться.
Впрочем, на «живом примере» можно более наглядно объяснить и описать принцип действия обгонных муфт, используя в качестве примеры и других образцов использования муфт, попутно рассмотрев некоторые варианты их устройств и предназначение в работе того или иного механизма.
Бендикс автомобильного стартера
Как видите, изделие имеет компактный вид. Шестерня служит для прокручивания маховика двигателя в момент его пуска. В тот момент, когда двигатель запустится, обороты маховика значительно превысят обороты вращения шестерни. Ввиду того, что сама конструкция бендикса не рассчитана на длительную работу на высоких оборотах, механизм, если он будет вращаться с тою же скоростью, что и двигатель в течение длительного времени, выйдет из строя. Водитель, конечно, же разомкнёт электрическую цепь стартера, после того, как двигатель запустится, и шестерня бендикса выйдет из зацепления с маховиком. Но всё же время нагрузки на столь миниатюрный механизм желательно свести к минимуму.
Для этой цели бендикс имеет обгонную муфту. Крутящий момент от якоря стартера передаётся за счёт роликов, которые одновременно зацепляются за внутреннее кольцо муфты, а при вращении, зацепляясь за канавки внешнего кольца, начинают передавать через него крутящий момент на саму шестерню бендикса, который, благодаря воздействию рычага (вилки) вводится в зацепление с маховиком. Рычаг же приводится в движение соленоидом – втягивающим реле стартера.
После того, как двигатель запустится, ролики, до тех пор, прижатые к канавкам внешнего кольца пружинами и передавая усилие на наружное кольцо, жёстко связанное с шестерней бендикса, под действием центробежных, оказывая воздействие на прижимающие их пружины, перестанут давить на канавки внешнего кольца. В результате угловые скорости якоря стартера и маховика двигателя станут различаться – маховик будет вращаться со своей частотой, а якорь – со своей (меньшей), до тех пор, пока водитель не разомкнёт электрическую цепь стартера и бендикс и якорь прекратят своё вращение.
Обгонная муфта роликового типа Обгонная муфта шкива генератора
Применение муфт свободного хода в шкивах генераторов обусловлено малыми сроками службы приводных ремней. В шкиве генератора установлено два ряда роликовых подшипников.
Один ряд выполняет, так сказать, основную функцию – обеспечивает вращение шкива, и, следовательно, ротора генератора. Другой ряд роликов при резком уменьшении числа оборотов двигателя «притормаживает» ротор, в результате чего шкив продолжает свободно вращаться.
В результате рывки, которые испытывает приводной ремень, пропадают, что положительно сказывается на сроке его службы. Конструкция обгонной муфты шкива и бендикса стартера довольно схожи – в качестве элементов, передающих крутящий момент, используются ролики.
Обгонные муфты в АКПП
Обгонные муфты являются выполняют важные функции в работе «обычной», гидротрансформаторной АКПП. Они являются управляемыми и от их своевременного срабатывания и качественного блокирования замков муфт, зависит работа АКПП.
В заключение можно сказать, что рассмотренные примеры использования обгонных муфт охватывают лишь мизерную долю их применения в технике. В частности, муфты свободного хода необходимы для обеспечения ротации винта, а их «сухариковые» варианты нашли применение в инструментах, в народе прозванных «трещотками».
У вас проблема с гидротрансформатором АКПП? Хотите купить/совершить обмен/замену или ремонт? Мы можем предложить Вам полный спектр услуг, связанных с гидротрансформатором/гидромуфтой АКПП.
Работа/принцип гидротрансформатора заключается в следующем:
Корпус гидротрансформатора крепится через переходную пластину к маховику двигателя и вращается вместе с ним, раскручивая масло внутри гидротрансформатора насосным колесом. Масло проходит через реактор гидротрансформатора и попадает на турбину, вращая её. Турбина, в свою очередь уже вращает первичный вал АКПП. Тем самым, гидротрансформатор исполняет как бы роль сцепления между двигателем и коробкой.
Признаки неисправности гидротрансформатора могут быт такими:
При включении D или R слышен гул в районе коробки, который усиливается при добавлении газа.
Вибрация или плавание оборотов во время движения (особенно это относится к коробке 6HP26)
Машина стала очень плохо разгоняться, потеряла динамику – на это может влиять неисправность обгонной муфты реактора, который находится внутри гидротрансформатора.
Машина при включённой R или D никуда не едет, хотя обороты двигателя растут. Кажется, что включена нейтраль в коробке – возможное свидетельство срезанных шлицов турбины гидтротрансформатора.
Машина при включении D глохнет или пытается заглохнуть. Проблема может заключаться в блокировке гидротрансформатора. Чаще всего такое бывает на Mercedes, на некоторых старых моделях Land Cruiser и на Subaru.
Мы можем помочь Вам снять/установить на машину гидротрансформатор. Это непростая операция, и лучше не делать её своими руками или в сервисах, которые ранее не имели дело с АКПП, т.к. при неправильном выполнении работ есть риск повредить как сам бублик АКПП, так и коробку передач, что нам уже неоднократно приходилось видеть. Последствия плачевны – это повторный, уже более серьёзный ремонт гидротрансформатора и частичный ремонт коробки передач.
После снятия гидротрансформатора с машины можно приступать к его ремонту. Обратите внимание, что очень много предлагающих данные услуги не делают их самостоятельно, а являются посредниками, которые накинут Вам сверху ремонта ещё свои несколько тысяч рублей. Для ремонта гидротрансформатора АКПП необходимы специальные знания, опыт и оборудование. Сделать ремонт гидротрансформатора самостоятельно и своими руками дома/в гараже не представляется возможным вообще. При попытках такого ремонта можно только усугубить ситуацию и потратить приличную сумму на восстановление механизма после этих попыток. Цена ремонта гидротрансформатора зависит от его поломок и в среднем составляет 4-6 тысяч рублей, после самостоятельного «ремонта» может понадобиться покупка нового гидротрансформатора, а это обычно не менее 1000 евро. Если Вам предлагают новый гидротрансформатор за 10-20-30 тысяч рублей – Вас обманывают и продадут Вам гидротрансформатор БУ, покрашенный из баллончика краской, чтобы выглядел как новый. Обгонная муфта гидротрансформатора акпп.
Ремонт гидротрансформатора заключается в разделении его корпуса на две части посредством срезания сварного шва. Далее, все внутренности тщательно моются и после этого осматриваются на предмет повреждений. Потом меняются все необходимые детали, переклеивается/ремонтируется блокировка гидротрансформатора, заменяется сальник и уплотнительные кольца. В некоторых случаях, когда имеется течь гидротрансформатора (например на Рено/пежо DP0/АL4 или крайслер 3.3L), заваривается или меняется его корпус. Далее гидротрансформатор заваривается с соблюдением всех заводских параметров и проверяется. Только после этого он может быть установлен на машину.
Иногда происходит течь сальника насоса в районе гидротрансформатора. Мы поможем Вам устранить и эту проблему.
На видео обычный среднестатистический результат нашего ремонта — биение 6 сотых миллиметра при допустимом биении в 3 десятых.
В преддверии начала установки АКПП на автомобили УАЗ давайте разберемся как же она устроена.
Есть разные виды АКПП подразделяющиеся по внутреннему устройству: классика - гидравлический автомат (AT), вариатор (CVT), роботизированная коробка передач (MTA)
Самый распространенный и самый "изученный" тип АКПП это гидравлический автомат. Из названия следует, что в нем работу выполняет жидкость. Рассмотрим устройство такой АКПП более подробно:
Смотрится страшно, но если разложить всё по отдельным частям, то будет более понятно.
Автоматическая коробка передач состоит из двух частей: Гидротрансформатора и механической КПП с устройством управления.
Вместо обычных шестеренок в такой КПП используются планетарные редукторы.
– выполняет роль, аналогичную механизму сцепления в механической коробке передач. Он передает крутящий момент от двигателя к автоматической трансмиссии. Но в отличии от механического аналога здесь нет жесткой связи ДВИГАТЕЛЬ-КПП.
Планетарный ряд - собранные вместе несколько планетарных редукторов. Их задача состоит в изменении передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач. Выполняет те же функции, что и блок шестерен в механической коробке передач.
Фрикционный тормоз (фрикционная муфта) - отвечает непосредственно за переключение передач.
Система управления
.
На старых АКПП она была полностью
гидравлическая
. Команды на переключение передач вырабатывались за счет изменения давления в гидравлических датчиках.
На всех современных АКПП используется электронная
система управления. Вместо гидравлических датчиков стоят электрические. Вместо клапанов переключения скоростей используются соленоиды.
Но объединяет две системы то, что для включения фрикционных муфт, которые определяют какая скорость задействована, используется гидравлика.
В начале будет проще понять принцип работы гидротрансформатора на примере гидромуфты.
по конструкции очень на него похожа, но не умеет изменять передаточное число, а только передает крутящий момент.
Гидромуфта состоит из двух колес с лопатками (как у вентилятора) которые вращаются друг напротив друга.
Одно колесо, насосное
, соединено с двигателем, второе колесо, турбинное
, соединено с КПП. Оба колеса находятся в герметичном кожухе внутрь которого залито масло.
При вращении двигателем насосного колеса вязкое масло захватывается его лопатками, выбрасывается на лопатки турбинного колеса приводя его в движение. Таким образом кинетическая энергия от вращения вала двигателя передается валу КПП хотя при этом отсутствует жесткая связь между ними.
Наиболее наглядно демонстрирует этот механизм опыт с двумя вентиляторами расположенными друг напротив друга. Один из них выключен, второй включен. Воздух ударяясь о неподвижные лопатки выключенного вентилятора заставляет их вращаться.
Однако в замкнутом пространстве в котором работает гидромуфта обратный поток масла идущий от турбинного колеса попадает на лопатки насосного колеса в обратном направлении и замедляет его ход. Чтобы уменьшить этот эффект, на пути движения масла устанавливают третье колесо - реакторное
. Это колесо может свободно вращаться или блокироваться на валу.
Таким образом получается гидротрансформатор
.
Схема гидротрансформатора:
1 - блокировочная муфта;
2 - турбинное колесо;
3 - насосное колесо;
4 - реакторное колесо;
5 - механизм свободного хода
Если третье колесо (реактор) свободно вращается, то гидротрансформатор работает в режиме гидромуфты.
Если же реакторное колесо фиксируется неподвижно, то за счет своих лопастей он изменяет направление потока жидкости, выходящей из турбинного колеса и направляет его под определенным углом на лопасти насосного колеса. Это позволяет значительно увеличить передаваемый от двигателя в трансмиссию крутящий момент. Таким образом происходит трансформация крутящего момента.
* Коэффициент трансформации момента Kt (или силовое передаточное отношение) определяется отношением крутящего момента турбинного колеса к крутящему моменту насосного колеса гидропередачи Kt = MT / MH .
В автомобильных гидротрансформаторах коэффициент трансформации равен 2-3,5, а КПД 0,9
Схема потока жидкости в гидротрансформаторе:
Недостатком гидропередачи является рассогласование частот вращения насосного и турбинного колес, так называемое - скольжение гидропередачи, имеющее место при любом режиме работы трансмиссии. Минимальная величина скольжения составляет примерно 3% и приводит к снижению КПД гидропередачи. Так как, при движении автомобиля с постоянной скоростью наличие гидротрансформатора в трансмиссии не является необходимым, как это требуется на режимах разгона и торможения, в современных коробках применяют механизм блокировки гидротрансформатора.
Для блокировки гидротрансформатора чаще всего используется блокировочная муфта, которая позволяет жёстко соединить между собой насосное и турбинное колесо. Это приводит к тому, что гидротрансформатор выключается из силового протока, а двигатель напрямую соединяется с ведущим валом коробки передач.
Основные детали гидротрансформатора:
1 - насосное колесо; 2 - турбинное колесо; 3 - крышки муфты свободного хода; 4 - часть корпуса гидротрансформатора; 5 - остатки рабочей жидкости с продуктами механического износа деталей; 6 - колесо реактора; 7 - муфта свободного хода реактора; 8 - упорная шайба турбинного колеса; 9 - упорный подшипник реактора; 10 - поршень блокировки гидротрансформатора
Компоновка деталей гидротрансформатора:
В качестве рабочей жидкости в современных гидротрансформаторах используется ATF
Насос создает давление жидкости во всей гидросистеме.
Как правило насос располагается между гидротрансформатором и коробкой передач. Насос приводится
в движение коленчатым валом двигателя.
В настоящее время в АКПП наиболее часто используют несколько видов насосов: шестерёнчатые, трохоидные и лопастные.
Разборка шестеренчатого насоса и его принцип действия можно посмотреть на видео:
Планетарная коробка передач
Хотя гидротрансформатор может сам изменять крутящий момент, но это происходит в очень узком диапазоне, что явно недостаточно для нормального движения автомобиля. Поэтому к гидротрансформатору подсоединяют коробку перемены передач в основе которой находятся планетарные редукторы.
Все пары шестерен редуктора находятся в постоянном зацеплении.
Лучше всего работу планетарного редуктора демонстрирует видеоролик:
Механизмы переключения
Чтобы включать или выключать ту или иную группу планетарных редукторов в АКПП используются ленточные и дисковые фрикционные элементы, а так же муфты свободного хода (обгонные муфты).
Ленточный тормоз используется для остановки одного из звеньев АКПП и состоит из тормозной ленты и тормозного барабана.
Тормозная лента охватывает тормозной барабан, один её конец жёстко прикреплен к картеру коробки, а второй соединен с устройством управления (с поршнем).
Тормозные ленты изготавливаются из листовой стали. Для увеличения коэффициента трения между тормозной лентой и барабаном к внутренней поверхности тормозной ленты прикрепляется фрикционная накладка. В АКПП наиболее часто используются фрикционные накладки, изготовленные на бумажно-целлюлозной основе. Такие накладки обладают хорошими износостойкими свойствами, не вызывают большого износа поверхности тормозного барабана и не сильно загрязняют рабочую жидкость.
Дисковый тормоз и блокировочная муфта
Дисковый тормоз ничем не отличается от блокировочной муфты. Разница заключается только лишь в том, что дисковый тормоз соединяет звено коробки передач с картером, а блокировочная муфта соединяет между собой два звена АКПП.
Дисковый тормоз состоит из: дисков с фрикционными накладками (они с внутренними шлицами), дисков без накладок (шлицы снаружи), поршня, возвратной пружины, барабана.
При выключенной муфте фрикционные накладки внешнего диска и фрикционные накладки внутреннего диска свободно вращаются относительно друг друга. При включении муфты, рабочая жидкость давит на поршень, он сжимает пакет фрикционов и они "склеиваются" между собой. Таким образом внешний диск и внутренний становятся жестко связанными.
Для выключения муфты достаточно убрать давление жидкости через клапан.
Обгонная муфта
Обгонная муфта (также муфта свободного хода) - деталь механической трансмиссии, которая предотвращает передачу крутящего момента от ведомого вала обратно к ведущему в случае, если по какой-либо причине ведомый начинает вращаться быстрее.
Обгонная муфта не требует управления, она работает за счет разницы в скорости оборотов. Примером обгонной муфты является велосипедная "трещётка".
Система охлаждения
Главная причина из-за которой АКПП выходит из строя явялется её перегрев. Чтобы охлаждать рабочую жидкость (ATF) используют радиаторы и теплообменники.
АКПП с внешним радиатором охлаждения
АКПП с радиатором охлаждения встроенным в радиатор охлаждения двигателя
АКПП с теплообменником
Системы управления
В первых поколениях АКПП были распространены полностью гидравлические системы управления. В них команды на управление элементами системы формировались за счет разницы давлений клапана-дросселя и скоростного регулятора. Поток рабочей жидкости через систему каналов воздействовал на нужный гидроцилиндр, который в свою очередь через фрикционы или ленточный тормоз включал или выключал нужную передачу.
Как и все гидросистемы такая конструкция была очень чувствительна к параметрам рабочей жидкости (масла).
Сейчас используются электрогидравлические системы. В них гидравлика оставлена только на последнем этапе - на исполнительном. Измерительные функции и функции анализа переданы полностью электронике.
Выделяют следующие основные части
электрогидравлической системы: измерительную (датчики), аналитическую (блок управления) и исполнительную (соленоиды).
Вид на гидроблок снизу. Справа виден ряд электромагнитных клапанов.
Разобранный гидроблок очень похож на лабиринт.
В электронный блок управления (он же - ЭБУ, контроллер, компьютер, "мозги") поступают сигналы от датчиков. Сигналы обрабатываются и анализируются в соответствии с программой блока. На основании результатов сравнительного анализа сигналов, поступивших от датчиков с данными, хранящимися в памяти устройства, блок формирует управляющие сигналы, которые поступают к исполнительным элементам системы (соленоидам). Соленоиды преобразовывают поступающие к ним электрические сигналы в механическое перемещение гидравлического клапана. Рабочая жидкость воздействует на нужный гидроцилиндр и включает/выключает нужную передачу.
Общепринятые обозначения режимов АКПП
«P» - parking. Режим стоянки. Все передачи выключены, выходной вал КПП и ведущие колёса заторможены блокирующим механизмом.
«R» - reverse, задний ход.
«N» - нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса рассоединены. Автомобиль может двигаться накатом, его можно буксировать.
«D» или «Drive» основной режим для движения вперед. Смена передач осуществляется автоматически.
«S» , «Sport» , «PWR» , «Power» или «Shift» - спортивный режим. Самый динамичный и самый неэкономичный. При разгонах двигатель в все время находится в режиме максимальной мощности. Переключение передач производится позднее, на больших оборотах, чем в обычном режиме.
«Kick-down» - режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Для включения режима надо резко нажать на педаль газа.
«Overdrive» или «O/D» - режим, при котором повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на более низкие обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но с потерей в динамике.
«Norm» реализует самый сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.
«1» (L , Low ), «2» или «3» - выбор фиксированной скорости в АКПП. Эти режимы пригодятся в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа.
«W» , «Winter» , «Snow» - «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Чтобы не спровоцировать проскальзывания колес, переход с одной передачи на другую производится более мягко и при более низких оборотах.
«+» и «-» - возможность ручного переключения передач в сторону повышения и в сторону понижения.