Как устроена коробка передач автомат: АКПП — как работает коробка-автомат разных конструкций

Содержание

Как устроена АКПП с гидротрансформатором?

Специалисты сходятся во мнении, что в ближайшее время автоматическая трансмиссия ещё больше потеснит более привычные для нас механические коробки переключения передач.

Прогресс, одним словом. АКПП становятся легче и дешевле. Некоторые из них создают серьёзную конкуренцию МКПП в плане экономии.

Многие соотечественники боятся новшеств и долго выбирают тип коробки перед покупкой транспортного средства. Незнание устройства и принципа действия АКПП вызывает у них недоверие и сомнение.

Хотя, если разобраться, ничего сложного в этом узле нет. Давайте рассмотрим устройство автоматической коробки передач с гидравлическим трансформатором.

Справка

К сановным составляющим автоматической коробки передач относятся:

  • Гидравлический трансформатор.
  • Редуктор планетарного принципа действия.
  • Система гидравлического управления.

В задачи гидравлического трансформатора входит обеспечение изменения крутящего момента от силового агрегата к редуктору планетарного принципа действия.

Дополнительно гидротрансформатор обеспечивает снижение вибрации при работе узла.

Составляющие гидротрансформатора

Гидравлический трансформатор включает в себя:

  • насосное колесо с лопастями;
  • турбинное колесо с лопастями;
  • реакторное колесо с лопастями;
  • в комплектацию входит блокировочная муфта;
  • муфта, отвечающая за свободный ход.

Для стабильной работы всей конструкции используется техническая жидкость Automatic Transmissions Fluid.

Специальной рабочей жидкостью заполняется корпус механизма гидравлического трансформатора. Роль технической жидкости для АКПП выполняет знакомое нам трансмиссионное масло.

Планетарный редуктор

К задачам редуктора планетарного принципа действия относится изменение крутящего момента (ступенчатый вариант). Планетарный редуктор обеспечивает движение транспортного средства задним ходом.

В комплектацию планетарного редуктора входят:

  • муфты сцепления;
  • тормоза ленточного типа;
  • планетарные элементы;
  • солнечная шестерня;
  • сателлиты;
  • коронная шестерня;
  • водило.

Давайте рассмотрим принцип действия планетарного редуктора.

Принцип действия

Муфта конструкции блокирует элементы планетарного ряда. В это время ленточный тормоз удерживает один из элементов в неподвижном состоянии. Такой принцип действия стал возможным за счёт соединения с корпусом данного узла.

Стабильная работа гидравлических цилиндров, которые приводят в действие тормоза и муфты контролируется системой гидравлического управления.

При блокировке короны происходит увеличение придаточного отношения. Солнце, наоборот, уменьшает придаточное отношение. Водила обеспечивает изменение направления вращения.

Вывод: планетарный редуктор является основным элементом в гидротрансформаторе.

Коротко о системе гидравлического управления

К составляющим системы, о которой идёт речь, относятся:

  • Масляный насос.
  • Регулятор центробежного принципа действия.
  • Система клапанов, в том числе масляных.
  • Исполнительные устройства.

 

Когда автомобиль трогается с места, масляный насос создаёт оптимальное давление, что, в свою очередь, обеспечивает блокировку планетарных элементов.

Это необходимо для того, чтобы крутящий момент на выходе был минимальный для первой передачи. При увеличении оборотов повышается давление, происходит переход с 1 на 2 передачу.   

При увеличении нагрузки на колёса автоматически понижается давление. Происходит обратный принцип действия: переход с повышенной передачи на пониженную передачу.

В заключение

Как видим, ничего страшного в принципе действия гидравлического трансформатора АКПП нет. Автоматическая коробка – это наиболее прогрессивный вариант узла автомобиля. АКПП позволяет плавно, без рывков осуществлять переход (при необходимости) с пониженной передачи на повышенную передачу и наоборот. АКПП позволяет автомобилю плавно трогаться с места.

Узел, о котором идёт речь, постоянно модернизируется и совершенствуется.

С каждым годом становится всё сложнее. Возможно, именно это пугает водителей со стажем, привыкшим к МКПП.

Но каждый раз при внесении изменений и дополнений в АКПП проводятся многочисленные тесты. Прототипы накручивают десятки, сотни тысяч километров перед установкой на очередную модель автомобиля.  

Поэтому выбор автомобиля с той или иной коробкой передач дело субъективное. Можно долго спорить о возможностях АКПП и говорить о преимуществах МКПП.

И ещё

К однозначному выводу прийти практически невозможно. Как говорилось ранее выбор, и ответственность лежит полностью на покупателе (водителе).

Именно он определяет степень комфорта управления транспортным средством с АКПП или МКПП.


виды, принцип работы » АвтоНоватор

И в реальной жизни, и в виртуальном пространстве идёт извечный спор между владельцами автомобилей с автоматами и ручными КПП. Этот спор также бесконечен, как и тот, что первично: яйцо или курица. Не вступая в него, мы попробуем просто напросто восполнить определенные пробелы в знаниях тех начинающих автовладельцев, у которых установлена автоматическая коробка передач.

Какая она, коробка «автомат»?

Помимо того, как пользоваться АКПП, наверное, все же надо иметь представление какая она и как она действует, эта коробка – автомат.

Автоматическая коробка переключения передач, устройство, которое обеспечивает без участия водителя выбор передаточного числа в соответствии с текущими условиями движения. В данном случае педаль акселератора («газа») задает не обороты двигателя, а скорость движения.

История создания и развития АКПП берет начало с 30-х годов прошлого века. С момента появления принцип работы автоматической коробки передач поменялся мало, но был, естественно дополнен. Благодаря чему, и существуют различные виды автоматических коробок передач, которые развились в отдельные направления, т.к. разрабатывались разными автостроителями.

Виды АКПП

  • Бесступенчатая автоматизированная трансмиссия (вариатор).
  • Различные «роботизированные» АКПП с электропневматическими, электронными или электромеханическими исполнительными устройствами. В настоящее время первый тип роботизированной КПП с одним сцеплением, практически снят с производства. Второе поколение этого вида автоматических коробок передач носит название «преселективная КП», известная как Audi S-tronic, Volkswagen DSG, Ford Dualshift, Mitsubishi SST и т.д.

У нас на слуху такие типы АКПП как типтроник и стептроник. Пару слов об этих общепринятых названиях.

Tiptronic – это АКПП имеющая возможность ручного переключения передач. В режиме ручного управления водителем осуществляется ручной выбор передачи путем подталкивания рычага селектора в направлении «+» или «-».

Steptronic – АКПП применяемая в БМВ. Имеет также возможность ручного переключения передач, но скорость переключения увеличена, и сравнима с МКПП. В стептронике рычаг передвигается по положениям P, R, N, и D. Кроме того здесь имеется положение «M/S» (Manual/Sport), которое в режиме «спорт» удерживает передачу до момента достижения максимального количества оборотов, затем происходит повышение передачи.

Как работает автоматическая коробка передач?

Автоматическая гидромеханическая коробка передач в классическом варианте состоит из планетарных редукторов, гидротрасформатора, обгонных и фрикционных муфт, соединительных барабанов и валов.

Не вдаваясь в дебри, тем более ремонт АКПП своими руками делать настоятельно не рекомендуется, принцип работы автоматической КПП отличается тем, что переключение передач происходит за счет взаимодействия планетарных механизмов и гидромеханического привода при помощи электронных исполнительных устройств.

Особенности эксплуатации АКПП уже освещались на страницах сайта. Но мы повторимся.

  • Коробка – автомат перед началом движения требует тщательного прогрева, особенно в зимнее время.
  • Не рекомендуется переводить рычаг селектора на ходу в положения P и R.
  • Нет необходимости включать нейтраль при спуске с горы, экономии топлива (как это считается) не будет, а вот проблемы с торможением, могут возникнуть.
  • Торможение двигателем осуществляется не на всех режимах. Более подробно об эксплуатации в различных режимах производитель дает инструкции в Руководстве. При всей нашей безалаберности, желательно придерживаться этих инструкций. В первую очередь – это безопасность движения, а во вторую, не последнюю – это стоимость ремонта или полной замены нежного и чувствительного агрегата – АКПП

Ну вот, собственно, можно заводить, прогревать и начинать движение.

Удачи вам, любители своего автомобиля.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Что делать, чтобы коробка-«автомат» не сломалась раньше срока

Что в АКПП может сломаться

Даже из краткого нашего описания понятно, что «автомат» по конструкции сложнее МКПП — и потому всегда дороже. Впрочем, таким «наворо­ченным» он являлся не всегда. Ещё лет тридцать назад в автомо­бильных гидро­механических коробках имелось всего 3–4 передачи и не было электроники. Управление фрикци­онами оставалось чисто гидравли­ческим – система клапанов реагиро­вала на перепады давления, возникающие в зависимости от скорости вращения валов и крутящего момента от двигателя, и управляла фрикционами.

Такие АКПП, как правило, имели большой запас прочности, а алгоритмы их работы были простыми и исключали повышенные нагрузки. Поэтому те, старые коробки снискали славу «неубива­емых». Однако работали они медленно и неэффективно — в прошлом машины с АКПП безого­ворочно проигры­вали аналогичным автомо­билям с «механикой». Проигрывали и в динамике, и в экономичности.

Стремясь нивелировать недостатки автомати­ческой трансмиссии, инженеры постепенно усложняли конструкцию коробки. Появились режимы, ограни­чивающие переход на повышенные передачи (для этого водителю нужно было пере­вести рычаг в положение 1, 2 или L — Low), специальная повышающая передача для снижения расхода топлива на большой скорости (O/D или Overdrive), с той же целью допол­нитель­ным фрикционом на ходу стали блокировать гидро­трансформатор.

Следующим логичным шагом стало внедрение электроники. Это позволило увеличить количество передач — сегодня и 10 ступеней считаются обычным делом. С помощью современной электроники водитель может пере­ключать в «автомате» передачи вручную или выбирать режимы Sport, Eco или Winter, меняющие алгоритмы пере­ключений. Наконец, «мозги» АКПП, работающие в связке с блоком управления двигателем, научились подстраи­ваться под манеру езды водителя.

С такой трансмиссией езда стала намного удобнее и быстрее, но правило «чем сложнее, тем ненадёжнее» тоже никто не отменял. У современных «автоматов» прибавилось и технических проблем.

Ранняя (для пущей эффективности) блокировка гидро­транс­форматора приводит к повышенным нагрузкам на фрикционы и планетар­ные редукторы. Быстрые пере­ключения ведут к повышенному износу муфт, продукты которого загрязняют масло. Гидроблок, управляемый электро­никой, ещё более чувстви­телен к качеству и чистоте масла. Сама электроника может пострадать от пере­грева коробки, вызванного повышен­ными нагрузками или плохой работой системы охлаждения масла.

В общем, если раньше у водителя машины с АКПП вызывала опасения исправность разве что гидроблока и гидротранс­форматора, и лишь на действи­тельно больших пробегах, то сегодняшнему авто­владельцу проблемы в состоянии создать едва ли не каждый узел коробки – и вполне может сделать это раньше, чем кончится гарантийный срок.

С другой стороны, передовые «автоматы» хороши именно своим интеллектом. Их электроника способна защитить коробку от фатальных нагрузок и пере­грева, выбирает для работы самые эффективные и щадящие режимы, мониторит множество рабочих параметров и уже по ним контроли­рует техническое состояние наиболее ответ­ственных деталей.

Расскажем, как устроена АКПП изнутри, из каких блоков состоит коробка автомат

Конечно, мы не предлагаем вам пройти экспресс-курс на бескомпромиссное знание АКПП, однако, мы можем дать вам образовательный фундамент, дабы вы, столкнувшись с неисправностью автомата, смогли понять, о чем идет речь. Начнем мы в первую очередь с того, что автоматическая коробка передач состоит из четырех агрегатов:


  1. 1. Первый, — это гидротрансформатор, или, как еще его называют «бублик» (за его пончикообразную форму). Не углубляясь в подробности, он передает крутящий момент с двигателя на вторую часть – механику. То есть, гидротрансформатор — это сцепление, в котором энергия двигателя посредством первой крыльчатки передается через трансмиссионное масло на вторую крыльчатку. Между крыльчатками установлен статор, а в корпусе «бублика» — система блокировки гидротрансформатора. Если вас беспокоят вибрации во время движения, то стоит обратить свое внимание именно на эту блокировку. Ее износ – привычное дело.

  2. 2. Механическая часть АКПП — это разнообразные валы, шестеренки, барабаны, редукторы и прочие детали, собранные в единое целое. К ним же относятся и пакеты фрикционных дисков. Они зацепляются друг с другом, включая требуемую передачу. Этими переключениями и управляет следующий агрегат;
    1. 3. Гидравлика (гидроблок). Это очень тонкая и сложная система, состоящая из плиты, переплетенной десятками масляных канальцев, россыпи клапанов, пружинок и соленоидов – электромагнитных регуляторов давления. Гидроблок иногда называют «механическими мозгами» коробки. Именно этот сложный механизм распоряжается логикой переключения передач АКПП, отправляя давление масла к узлам, которые должны быть включены.

    1. 4. Сама же логика работы заложена в ЭБУ – электронный блок управления. Он отправляет в гидроблок электрические команды, согласно заложенной в него программе. На некоторых моделях трансмиссий ЭБУ объединен с гидроблоком в единый агрегат, и тогда он называется мехатроником.

    Резюмируя перечисленное, работа АКПП выглядит следующим образом: двигатель крутится, и его энергия, проходя через гидротрансформатор (1) приходит непосредственно на механическую часть трансмиссии (2), а из нее – на приводные колеса автомобиля. Управление этой механической частью и блокировкой гидротрансформатора осуществляется гидроблоком (3), над которым стоит блок управления (4), отправляющий команды в гидравлику, согласно заложенной программе.

Почему автоматическая коробка передач для грузовиков лучше?

Почему автоматическая коробка передач для грузовиков лучше?

Коробка передач MAN TipMatic

Автоматические коробки передач это не роскошь, и не только лишь помощник для малоопытных водителей. Автоматическая коробка передач значительно снижает нагрузку на водителя при управлении автомобилем. Однако важно и то, что только автоматическая КПП позволяет обеспечить высокую эффективность вождения и экономию топлива.

 

MAN TipMatic® — это автоматизированная система переключения передач с коробкой передач ZF (AS-Tronic).

 

Коробка передач имеет 2 версии:

MAN TipMatic® Fleet версия работает в автоматическом режиме.

MAN TipMatic ® Profi может работать в автоматическом и ручном режиме.

 

MAN предлагает КПП TipMatic® на 12 передач для легких и тяжелых грузовых автомобилей, для движения по качественным магистралям и по бездорожью. КПП MAN TipMatic ® поставляются в версиях с прямой или повышающей передачей.

Автоматическая КПП гарантирует, что двигатель всегда работает в оптимальном диапазоне скоростей — именно это и приводит к экономии топлива. Даже опытный водитель не в состоянии обеспечить постоянный контроль оптимального режима на длинном пути. Стратегия переключения передач автоматической КПП TipMatic® в каждый момент выбирает наиболее экономичную передачу и постоянно обеспечивает необходимый крутящий момент. Водитель может сосредоточиться на контроле за дорожной обстановкой.

Автоматическая КПП (АКПП), благодаря оптимизированному автоматическому переключению передач, заметно экономит ресурс трансмиссии, что увеличивает срок жизни узлов и снижает как эксплуатационные расходы, так и расходы на ремонт, включая срок простоя.

Сказанное выше на практике означает, что грузовик с такой коробкой передач может в среднем за год сэкономить порядка 2250 литров дизельного топлива и выбросить на 6 тн СО2 меньше. Вложение в такую АКПП экономически выгодно.

Управление автоматической коробкой передач удобно и просто

В напряженном трафике, при маневрировании для выбора нужного маршрута водитель теперь может лучше сконцентрироваться на дорожной ситуации, экономя свое внимание и силы на переключении передач.

TipMatic ® понижает передачу до нужной при движении в подъем и при останове и повышает при наборе скорости. Когда в системе задействован моторный тормоз (EVBac), то автоматическая коробка передач выбирает также наиболее подходящий алгоритм для автоматического торможения, чтобы при этом обеспечить полную мощность торможения. Это значительное преимущество с точки зрения безопасности дорожного движения.

Водитель может управлять TipMatic ® Profi полностью автоматически или вручную с помощью переключателя на рулевом колесе.

MAN TipMatic ® Fleet обеспечивает полностью управление автомобилем в автоматическом режиме.

MAN поставляет КПП TipMatic ® для серий тяжелых грузовиков TGX и TGS 2-х, 3-х и 4-х осных в том числе для полноприводных автомобилей 4х4, 6х6, 8х8, так что эти транспортные средства также могут управляться комфортно в автоматическом режиме даже в условиях бездорожья. Внедорожные версии MAN TipMatic® также доступны для серии грузовиков TGM.

Режим «Offroad» для бездорожья

На поворотном выключателе коробки MAN TipMatic символ «Dx» означает «внедорожный режим», специально предназначенный для перевозок в строительстве. Для движения по укрепленному покрытию используется режим «D». На бездорожье поворотный переключатель переводится из положения «D» в положение «Dx».

Алгоритм TipMatic® при движении по бездорожью изменяет передачу с минимальным шагом и обеспечивает плавность хода и максимальное поступательное движение на любом грунте будь то песок, глина, а также на склонах. Алгоритм переключения передачи построен так, что при трогании с места в условиях бездорожья коробка передач выбирает за начальную — передачу с наиболее высоким крутящим моментом двигателя, а затем старается поддерживать её как можно дольше. Для обеспечения проходимости по песку и грязи и тяги на подъемах переключения передач следует избегать. Если передачи все-таки переключаются, то в зависимости от сопротивления движению коробка передач выполняет быстрые переключения.

С автоматизированной КПП MAN TipMatic ®, автоматический выбор режима и переключения передачи делает работу водителя гораздо проще. Педаль сцепления отсутствует (для полностью автоматической коробки передач).

В зависимости от модели автомобиля и версии поворотного переключателя, понижающая передача выбирается в зависимости от нагрузки или вручную. Двигатель с мощностью до 480 л.с. может быть объединен с вариантом трансмиссии TipMatic ® с прямым приводом.

Система TipMatic ® повышает эффективность работы транспортных средств за счет уменьшения расхода топлива, снижение расходов на обслуживание и увеличение нагрузки примерно на 70 кг по сравнению с сопоставимым механической коробкой передач. MAN TipMatic ® в сочетании с функцией MAN EasyStart и функцией держателя уклона, позволяет трогаться в подъем и под уклон намного легче и, следовательно, более безопасно.

ZF интардер Eco

Благодаря Интардеру, устанавливаемому на выходе КПП становится возможным создание высокой мощности торможения (до 600 кВт, тормозной момент 3300 Нм). Это обеспечивает снижение эксплуатационных затрат на обслуживание и за счет снижения износа тормозов.

Отсутствует затухание и повышение эффективности «холодного» тормоза. Достигается оптимальная интеграция и непрерывное управление тормоза (с функции bremsomat ) с высоким уровнем комфорта управления и безопасности.

Преимущества:

1. MAN TipMatic ® автоматизирует переключение передач, позволяет забыть о педали сцепления и позволяет экономить топливо в междугороднем трафике в среднем 4,5% по сравнению с механической трансмиссией.

2. MAN EasyStart с функцией остановки предотвращает скатывание автомобиля назад при сдаче назад.

3. Низкие потери на холостом ходу и короткое время отклика благодаря усовершенствованному интардеру Эко (экономия топлива в 0,1 л/100 км на междугородных маршрутах и увеличение срока службы).

устройство и принцип работы, виды и правила пользования

Динамика автомобиля зависит от вида используемой трансмиссии. Производители машин постоянно испытывают и внедряют новые технологии. Однако многие автолюбители эксплуатируют транспортные средства на механике, считая, что так они смогут избежать больших финансовых затрат на ремонт АКПП. Тем не менее коробка-автомат легче и удобнее в использовании, она незаменима в густонаселенном городе. Наличие всего 2-х педалей у автомобиля с автоматической коробкой передач делает его лучшим видом транспорта для неопытных водителей.

Что такое АКПП и история ее создания

Под АКПП понимается трансмиссия, которая без участия автомобилиста выбирает оптимальный показатель передаточного числа согласно условиям передвижения. В результате обеспечивается плавность хода ТС и комфорт для самого водителя.

Управление коробкой передач.

История изобретения

Основой автомата считают планетарную коробку передач и гидротрансформатор, который создал немец Герман Фиттенгер в 1902 году. Изобретение изначально предполагалось использовать в области судостроения. В 1904 г. братьями Стартевентами из Бостона был представлен другой вариант АКПП, состоящей из 2-х коробок передач.

Первые автомобили, на которых были установлены планетарные коробки, выпускались под названием Ford T. Принцип их работы заключался в следующем: водитель переключал режим езды с помощью 2-х педалей. Одна отвечала за повышение и понижение передачи, другая обеспечивала движение назад.

В 1930-е годы конструкторы General Motors выпустили полуавтоматическую трансмиссию. В машинах еще предусматривалось сцепление, зато гидравлика управляла планетарным механизмом. Примерно в эти же годы инженеры Крайслера добавили в коробку гидромуфту. Двухступенчатая коробка заменилась овердрайвом — повышающей передачей, где передаточное число меньше 1.

Первая АКПП появилась в 1940 г. в General Motors. В ней сочетались гидромуфта и четырехступенчатая планетарная коробка, а автоматическое управление достигалось за счет гидравлики.

Плюсы и минусы АКПП

У каждого типа трансмиссии имеются поклонники. Но гидроавтомат не теряет своей популярности, поскольку обладает несомненными преимуществами:

  • передачи активируются автоматически, что способствует полному сосредоточению на дороге;
  • процесс начала движения максимально облегчен;
  • ходовая часть с двигателем эксплуатируются в более щадящем режиме;
  • проходимость машин с АКПП постоянно улучшается.

Несмотря на наличие плюсов, автолюбители выявляют в работе автомата следующие недостатки:

  • отсутствует возможность быстро разогнать машину;
  • приемистость двигателя имеет более низкие показатели, чем у МКПП;
  • транспорт нельзя завести с толкача;
  • автомобиль сложно буксировать;
  • неправильное использование коробки ведет к появлению поломок;
  • АКПП недешево обслуживать и ремонтировать.

Устройство автоматической трансмиссии

В классическом автомате имеется 4 основных компонента:

  1. Гидравлический трансформатор. В разрезе выглядит как бублик, за что и получил соответствующее название. Гидротрансформатор защищает коробку в случае быстрого набора скорости и торможения двигателем. Внутри находится трансмиссионное масло, потоки которого обеспечивают системе смазку и создают давление. За счет него между мотором и трансмиссией образуется сцепление, вращательный момент передается на ходовую часть.
  2. Планетарный редуктор. Содержит шестеренки и другие рабочие элементы, приводящиеся в движение вокруг одного центра (планетарное вращение) с помощью зубчатой передачи. Шестерням даны следующие названия: центральная — солнечная, промежуточные — сателлиты, внешняя — коронная. В редукторе имеется планетарное водило, которое предназначено для фиксирования сателлитов. Чтобы передачи переключались, одни шестерни блокируются, а другие приводятся в движение.
  3. Тормозная лента с набором фрикционов. Эти механизмы отвечают за включение передач, в нужный момент блокируют и останавливают элементы планетарной передачи. Многие не понимают, для чего нужна тормозная лента в АКПП. Она и сцепление последовательно включаются и выключаются, что приводит к перераспределению крутящего момента от двигателя и обеспечению плавного переключения передач. Если ленту неправильно отрегулировать, то при движении будут ощущаться рывки.
  4. Система управления. Состоит из шестереночного насоса, маслосборника, гидравлического блока и ЭБУ (электронного блока управления). Гидроблок обладает контролирующими и управленческими функциями. В ЭБУ поступают данные от различных датчиков о скорости движения, выборе оптимального режима и т.д., благодаря этому АКПП управляется без участия водителя.
Конструкция коробки передач.

Принцип работы и срок службы АКПП

При запуске мотора в гидротрансформатор попадает трансмиссионное масло, давление внутри увеличивается, начинают вращаться лопасти центробежного насоса.

Этот режим предусматривает полную неподвижность реакторного колеса вместе с главной турбиной.

Когда водитель переключает рычаг и нажимает педаль, повышается число оборотов лопастей насоса. Скорость вихревых масляных потоков увеличивается, и запускаются лопасти турбины. Жидкость попеременно перекидывается на реактор и возвращается обратно к турбине, обеспечивая увеличение ее эффективности. Крутящий момент передается на колеса, автотранспорт начинает двигаться.

Как только требуемая скорость будет набрана, то лопастная центральная турбина и насосное колесо начнут двигаться одинаково. Вихри масла попадают на реакторное колесо с другой стороны, поскольку движение может быть лишь в одну сторону. Оно начинает крутиться. Если машина идет на подъем, то колесо останавливается и передает центробежному насосу больше крутящего момента. Достижение нужной скорости ведет к смене передачи в планетарном ряду.

По команде электронного блока управления тормозящая лента с фрикционами осуществляют замедление пониженной передачи, что приводит к увеличению движения потоков масла через клапан. Затем разгоняется повышенная передача, ее смена производится без потери мощности.

Если машина останавливается или ее скорость снижается, то давление рабочей жидкости также уменьшается, и передача переключается вниз. После выключения мотора в гидротрансформаторе исчезает давление, из-за чего невозможно завести автомобиль с толкача.

Вес АКПП достигает 70 кг в сухом состоянии (гидравлический трансформатор отсутствует) и 110 кг — в заправленном. Чтобы автомат нормально функционировал, надо контролировать уровень рабочей жидкости и правильное давление — от 2,5 до 4,5 бар.

Ресурс коробки может различаться. В одних автомобилях она служит около 100 000 км, в других — больше 500 000 км. Период службы зависит от того, как водитель следит за состоянием агрегата, вовремя ли заменяет расходные материалы.

Разновидности АКПП

По мнению техников, гидромеханическая автоматическая коробка представлена лишь планетарной частью узла. Ведь она отвечает за переключение передач и вместе с гидротрансформатором является единым автоматическим устройством. К АКПП относится классический гидравлический трансформатор, робот и вариатор.

Классическая автоматическая коробка передач

Преимущество классического автомата заключается в том, что передачу вращательного момента на ходовую часть обеспечивает масляная жидкость в гидротрансформаторе.

Это позволяет избежать проблемы со сцеплением, часто выявляемые при эксплуатации машин, на которых установлены другие типы КПП. Если своевременно обслуживать коробку, то пользоваться им можно практически вечно.

Роботизированная КПП

Вид роботизированной коробки передач.

Является своеобразной альтернативой механики, только в конструкции имеется двойное сцепление, управляемое электроникой. Главным преимуществом робота считается экономичность расхода топлива. В конструкции установлено программное обеспечение, работа которого состоит в рациональном определении крутящего момента.

Коробку называют адаптивной, т.к. она способна подстраиваться под манеру вождения. Чаще всего в роботе ломается сцепление, т. к. оно не может переносить тяжелые нагрузки, например, во время езды в труднопроходимых местах.

Вариатор

Устройство обеспечивает плавную бесступенчатую передачу вращательного момента ходовой части автомобиля. Вариатор снижает расход бензина и повышает показатели динамики, обеспечивает мотору щадящий режим работы. Такая автоматизированная коробка не относится к долговечным и не терпит большой нагрузки. Внутри агрегата детали постоянно трутся между собой, что ограничивает срок эксплуатации вариатора.

Как пользоваться автоматической коробкой передач

Слесари СТО утверждают, что чаще всего поломки АКПП появляются после небрежного использования и несвоевременной замены масла.

Режимы работы

На рычаге расположена кнопка, которую водитель должен нажать, чтобы выбрать нужный режим. На селекторе предусмотрено несколько возможных положений:

  • паркинг (P) — ведущая ось блокируется вместе с валом коробки, режим принято использовать в условиях продолжительной стоянки либо прогрева;
  • нейтраль (N) — вал не фиксируется, машину можно аккуратно буксировать;
  • драйв (D) — движение автотранспорта, передачи подбираются автоматически;
  • L (D2) — машина передвигается в сложных условиях (бездорожье, крутые спуски, подъемы), максимальная скорость 40 км/ч;
  • D3 — снижение передачи при небольшом спуске или подъеме;
  • реверс (R) — задний ход;
  • овердрайв (O/D) — если кнопка активна, то при наборе большой скорости включается четвертая передача;
  • PWR — режим «спорт», обеспечивает улучшение динамических показателей за счет повышения передач на высоких оборотах;
  • normal — плавная и экономичная езда;
  • manu — передачи включаются непосредственно водителем.
Переключение режимов работы АКПП.

Как заводить машину на автомате

Стабильная работа АКПП зависит от правильного запуска. Чтобы оградить коробку от неграмотного воздействия и последующего ремонта, разработано несколько степеней защиты.

При запуске двигателя рычаг селектора должен располагаться на значении «P» либо «N». Эти положения позволяют защитной системе пропустить сигнал о старте двигателя. Если рычаг будет находиться в другом положении, то водитель не сможет включить зажигание либо же после оборота ключа ничего не произойдет.

Чтобы правильно начать движение, лучше использовать парковочный режим, поскольку при значении «P» у машины блокируются ведущие колеса, что не позволяет ей скатиться. Применение нейтрального режима позволяет осуществить экстренную буксировку транспорта.

Большинство автомобилей с АКПП запускаются не только при правильном положении рычага, но и после выжимания тормозной педали. Эти действия препятствуют случайному откату автомобиля, если рычаг установлен на значении «N».

Современные модели оборудуются функцией блокировки руля и замком от угона. Если водитель выполнил все действия правильно, а рулевое колесо не двигается и невозможно провернуть ключ, то это означает включение автоматической защиты. Чтобы разблокировать ее, необходимо еще раз вставить и повернуть ключ, а также вращать руль в обе стороны. Если эти действия выполняются синхронно, то защита снимается.

Как ездить на автоматической КПП и чего нельзя делать

Чтобы добиться длительной службы КПП, надо верно ставить режим в зависимости от текущих условий перемещения. Чтобы правильно эксплуатировать автомат, необходимо соблюдать следующие правила:

  • дождаться толчка, который оповещает о полном включении передачи, только потом надо начать движение;
  • при буксовании необходимо переходить на пониженную передачу, а при работе тормозной педалью — следить за тем, чтобы колеса вращались медленно;
  • использование разных режимов позволяет осуществлять торможение двигателем и ограничивать разгон;
  • во время буксирования автотранспорта с включенным мотором должен соблюдаться скоростной режим до 50 км/ч, причем максимальное расстояние должно быть менее 50 км;
  • нельзя буксировать другой автомобиль, если он тяжелее машины с АКПП, при буксировке надо ставить рычаг на «D2» или «L» и ехать не более 40 км/ч.

Чтобы не попасть на дорогостоящий ремонт, водители не должны:

  • передвигаться в парковочном режиме;
  • спускаться на нейтральной передаче;
  • пытаться завести мотор с толчка;
  • ставить рычаг на «P» или «N», если нужно ненадолго остановиться;
  • включать задний ход с положения «D» и до полного прекращения движения;
  • на склоне переключаться в режим парковки до постановки автомашины на ручник.

Чтобы начать двигаться с уклона, надо сначала выжать педаль тормоза, затем снять машину с ручного тормоза. Лишь после этого выбирается режим движения.

Как эксплуатировать АКПП зимой

В холодных погодных условиях часто возникают проблемы с машинами. Для сохранения ресурса агрегата в зимние месяцы водителям следует придерживаться таких рекомендаций:

  1. После включения двигателя в течение нескольких минут прогревать коробку, а перед движением — нажать и держать педаль тормоза и попереключать все режимы. Эти действия позволяют трансмиссионному маслу быстрее прогреться.
  2. На протяжении первых 5-10 км не нужно резко разгоняться и буксовать.
  3. Если надо выехать со снежной или ледяной поверхности, то следует включать пониженную передачу. Поочередно надо работать обеими педалями и аккуратно выезжать.
  4. Раскачку делать нельзя, поскольку она пагубно сказывается на гидравлическом трансформаторе.
  5. Сухое дорожное покрытие позволяет переходить на пониженные передачи и включать полуавтоматический режим, чтобы прекращать движение торможением двигателя. Если спуск скользкий, то надо пользоваться педалью тормоза.
  6. На ледяном подъеме запрещается резко нажимать педаль и допускать пробуксовку колес.
  7. Чтобы аккуратно выйти из заноса и стабилизировать машину, рекомендуется кратковременно включать нейтральный режим.

Разница между коробкой автомат у заднеприводных и переднеприводных автомобилей

В автомашине с передним приводом АКПП обладает более компактными размерами и дифференциалом, который представляет собой отделение главной передачи. По другим аспектам схема и функционал коробок отличий не имеет.

 

Как сберечь коробку передач от поломок?

Считается, что коробки передач на современных автомобилях ломаются редко, поэтому данная система признана одной из самой устойчивой частей машины. Но исключения бывают. Чаще всего по причине человеческого фактора – неправильной эксплуатации. В данной статье попробуем разобраться, как не следует вести себя за рулем, чтобы потом не пришлось сдавать машину в автосервис на ремонт КПП.

Масло

Самое главное для сохранности коробки передач – поддерживать качество залитого масла: не забывать вовремя менять. Причем не для всех автомобилей необходимо покупать специальное трансмиссионное масло. Для переднеприводных авто с цилиндрическими главными передачами, располагающиеся в картере КПП, прекрасно подходит то же самое масло, которое используется и для двигателя.

А вот для заднеприводных машин уже придется купить трансмиссионное масло отдельно.

Механика

Так как механическая коробка передач устроена проще, специальных гидравлических жидкостей для гидротрансформатора не требует, как следствие и поломки в них случаются реже. Но коробка передач на механике неразрывно связана со сцеплением. Поэтому для сохранности КПП не стоит долго жать на педаль сцепления. А также не следует слегка нажимать в пробках, так как при этом перегружается выжимной подшипник, что со временем приведет к поломке автомобиля.

На рычаге переключения скоростей не следует подолгу удерживать руку, а тем более жать на него, так как это способствует скорейшему износу вилки.

Автомат

Автомат более удобен в эксплуатации, но при этом, в силу своего устройства, больше подвержен риску поломки. Поэтому требуют гораздо более аккуратного обращения.

Нехитрые правила, соблюдая которые можно продлить срок службы АКПП:

  1. Никакой грубости.  Все движения должны быть максимально аккуратными и плавными
  2. Если масло в коробке не успело прогреться, начинать движение не стоит. Езда на холодную – частая причина поломок автоматов
  3. При непродолжительных поездках желательно двигаться как можно более плавно, стараться реже нажимать на педаль газа
  4. Машины с автоматом сложно переносят буксировку (в качестве тягача). Но если превратить автомобиль в буксир всё-таки пришлось, чтобы не повредить трансмиссию следует двигать авто плавно, и никаких рывков!
  5. Автомат предназначен для города, поэтому со слабонесущим грунтом (снег, камни, песок) справляется нелегко. Особенно тяжко придется, если машина увязнет в сугробе или грунте. В таком случае нельзя сразу давить на газ – прямой путь к убийству всей коробки передач. Выход один: капать. А после подкладывать под колеса дерево и любые другие подручные средства, по которым машина сможет аккуратно выбраться из ловушки
  6. Не стоит резко стартовать на светофорах – это также изнашивает автоматическую коробку передач

Соблюдая все вышеописанные правила сохранить работоспособность автомобиля будет гораздо проще, а это сэкономит Вам и деньги, и здоровье, и нервы.


Как правильно обслуживать автоматическую коробку передач?

Взгляд изнутри на работу автоматической коробки передач

Иногда мы воспринимаем наши автомобили как должное, забывая обо всей работе, которая выполняется под капотом, чтобы включить автоматическую коробку передач, наиболее распространенную трансмиссию на дорогах сегодня.

Хотя простота автоматической коробки передач произвела революцию в автомобильном мире, научные данные, лежащие в основе ее, не всегда понимаются или ценятся. Технология, которая позволяет автомобилям с автоматической коробкой передач переключаться между передачами, впечатляет и включает в себя сложный состав компонентов.

Основы АКПП

В автоматических коробках передач используются шестерни для наиболее эффективного использования крутящего момента двигателя, позволяя двигателю работать с соответствующей скоростью, обеспечивая при этом широкий диапазон выходных скоростей для автомобиля. В простейшем случае автоматические трансмиссии работают следующим образом:

  • Двигатель соединяется с трансмиссией через колоколообразный кожух
  • Колокольный кожух содержит гидротрансформатор, который заменяет сцепление, используемое в автомобиле с механической трансмиссией
  • Гидротрансформатор соединяет ваш двигатель с трансмиссией и оказывает давление на трансмиссию жидкость для передачи скорости
  • Планетарные передачи в трансмиссии создают разные передаточные числа, позволяя транспортному средству переключаться между разными передачами на основе связи от преобразователя крутящего момента.

Описание планетарной передачи

Планетарный редуктор является центральным звеном в автоматической коробке передач. Автоматическая трансмиссия состоит из двух планетарных передач, соединенных вместе в один компонент. В состав планетарной передачи входят:

  • Солнечная шестерня в центре
  • Планетарные шестерни, которые вращаются вокруг солнечной шестерни
  • Водило планетарной шестерни, которое соединяет планетарные шестерни
  • Кольцевая шестерня снаружи, которая входит в зацепление с планетарными шестернями.

Составной планетарный ряд, используемый в автоматической коробке передач, состоит из одного зубчатого венца, но двух солнечных шестерен и двух наборов планет. Эти части работают вместе, чтобы позволить автомобилю работать на первой, второй, третьей передаче, повышающей передаче и заднем ходу.

Гидротрансформатор может отправлять необходимую информацию на планетарный ряд, чтобы гарантировать включение соответствующих передач для создания необходимых передаточных чисел.

Роль гидротрансформатора

В то время как планетарный ряд является основным компонентом в создании необходимых передаточных чисел, преобразователь крутящего момента занимает место муфты в механической коробке передач, контролируя связь с планетарной передачей.

Основные компоненты гидротрансформатора:

  • Рабочее колесо: часть корпуса гидротрансформатора (которая соединена с двигателем) и приводит в движение турбину за счет сил вязкости.
  • Турбина: соединена с входным валом трансмиссии.
  • Статор: находится между рабочим колесом и турбиной и сводит к минимуму потери от взбивания. увеличение крутящего момента за счет перенаправления жидкостей.

Двигатель вращает крыльчатку, которая воздействует на трансмиссионную жидкость. Эта сила вращает турбину, которая передает крутящий момент на трансмиссию.Без статора были бы потери на взбивание и накопление тепла.

Эти потери от текучести будут результатом того, что скорость жидкости, возвращающейся из турбины, противодействует вращению крыльчатки. Статор обеспечивает большую часть скорости жидкости в направлении крыльчатки, помогая крыльчатке двигаться, а не препятствуя ее движению. Статор может вращаться только в том же направлении, что и рабочее колесо, и обычно включается только тогда, когда транспортное средство останавливается или ускоряется.

Некоторые гидротрансформаторы также содержат муфту блокировки. Это устройство блокирует турбину, так что она механически связана с рабочим колесом. Это гарантирует передачу крутящего момента двигателя на первичный вал трансмиссии.

Значение клапанов и модуляторов в автоматических трансмиссиях

Чтобы знать, когда нужно переключать передачи, автоматические коробки передач должны получать сигналы о том, насколько сильно работает двигатель. Для этого служат клапаны и модуляторы.

В автомобилях для давления на дроссельную заслонку используется вакуумный модулятор или трос. Затем дроссельная заслонка будет взаимодействовать с переключающими клапанами через давление жидкости. Это давление скажет клапанам переключения, когда нужно переключаться с одной передачи на другую.

Клапаны переключения передач реагируют на различные диапазоны давления; в зависимости от скорости автомобиля соответствующий клапан переключения передач срабатывает, чтобы переключить автомобиль на соответствующий диапазон передач.

Закулисная работа, которую выполняет автоматическая коробка передач, впечатляет.В следующий раз, когда ваш автомобиль переключит передачу без каких-либо усилий с вашей стороны, вы сможете оценить сложную работу, выполняемую под капотом.

Как работает автоматическая коробка передач?

Если вам нравится большинство, понимание тонкостей вашего автомобиля похоже на понимание продвинутой ядерной физики. Тем не менее, именно этого хотят и хотят видеть производители автомобилей. Они проектируют ваш автомобиль, грузовик или внедорожник так, чтобы он работал оптимально самостоятельно. Таким образом, если он работает правильно, вы даже не заметите, что происходит.

При этом полезно понимать, как именно работают различные системы и компоненты вашего автомобиля, чтобы лучше понимать необходимость регулярного планового обслуживания. Возможно, нет другой системы, более важной для понимания, чем та, которая поддерживает работу вашего автомобиля: вашу трансмиссию.

Сравнение вашего двигателя с трансмиссией

Погодите: разве двигатель транспортного средства не обеспечивает свою мощность? Да, есть, но что-то должно иметь возможность рассеивать эту энергию по колесам и контролировать динамику движения вашего автомобиля, включая скорость, расход топлива и обороты.Это работа вашей передачи. Поскольку ваш двигатель генерирует крутящий момент (сила, вызывающая вращение), ваша трансмиссия использует различные передаточные числа, которые регулируют энергию вращения для вращения колес. При включении передач (или при остановке) должен быть какой-то механизм, который отключает трансмиссию от двигателя, чтобы двигатель мог продолжать вращаться. В противном случае ваш двигатель либо заглох бы каждый раз, когда вы останавливали автомобиль, либо вы не смогли бы контролировать свое ускорение.

В механической коробке передач это достигается за счет включения сцепления при каждом переключении передачи. В автоматическом режиме переключение передач происходит за вас. Простота эксплуатации автоматических трансмиссий делает их гораздо более привлекательным вариантом для водителей. Действительно, только около 10 процентов автомобилей на американском автомобильном рынке по-прежнему предлагают варианты с механической коробкой передач.

Что такое автомат

Для вас важно спросить себя: «Как работает автоматическая коробка передач?» просто потому, что большинство автомобилей имеют автоматические коробки передач.Вместо сцепления в автоматической коробке передач используется преобразователь крутящего момента. Это гидравлическая муфта, в которой используется отдельный насос и турбина, вращающиеся в противоположных направлениях внутри самого преобразователя, что позволяет двигателю вращаться независимо от трансмиссии.

Вместо использования разных наборов шестерен для блокировки и разблокировки выходных валов трансмиссии автоматическая трансмиссия использует одну зубчатую передачу для достижения различных передаточных чисел. Сложная гидравлическая система регулирует различные ленты и муфты, управляющие передачей, а шестеренчатый насос проталкивает трансмиссионную жидкость.Затем регулятор регулирует движение переключающих клапанов, которые подают гидравлическую жидкость для включения различных передач. По мере того, как давление жидкости внутри регулятора увеличивается или уменьшается, он заставляет клапаны переключения закрывать и открывать различные контуры передач.

Понимание того, как работает ваш автомобиль, является важным компонентом его обслуживания. Тем не менее, простое понимание сложности вашей передачи может не приравниваться к знанию того, как правильно ее обслуживать. При возникновении проблем с трансмиссией лучше доверить ремонт нашей команде сертифицированных специалистов ASE в Sun Auto Service.Вместе мы сможем обеспечить бесперебойную работу вашего автомобиля.

Как работает автоматическая коробка передач | Искусство мужественности

Добро пожаловать в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для новичков в автомобилестроении.

Если вы следили за Gearhead 101, вы знаете, как работает двигатель автомобиля, как двигатель передает генерируемую мощность через трансмиссию и как механическая трансмиссия функционирует как своего рода распределительный щит между двигателем и трансмиссией.

Но большинство людей в наши дни (по крайней мере, если вы живете в Соединенных Штатах) водят машины с автоматической коробкой передач . Вы когда-нибудь задумывались, как ваша машина может переключаться на соответствующую передачу, не делая ничего, кроме нажатия на педаль газа или тормоза?

Ну, держись за свои задницы. Мы собираемся познакомить вас с одним из самых удивительных примеров механической (и гидравлической) инженерии в истории человечества: автоматической коробкой передач.

(Серьезно, я не преувеличиваю: как только вы поймете, как работают автоматические коробки передач, вы будете поражены тем, что люди смогли придумать эту штуку без компьютеров.)

Время проверки: цель передачи

Прежде чем мы углубимся в тонкости работы автоматической коробки передач, давайте сделаем краткий обзор того, зачем вообще автомобилю нужна трансмиссия любого типа.

Как уже говорилось в нашем учебнике о том, как работает автомобильный двигатель, двигатель вашего транспортного средства создает вращательную силу. Чтобы сдвинуть машину с места, нам нужно передать эту крутящую силу на колеса. Это то, что делает трансмиссия автомобиля, частью которой является трансмиссия.

Но вот проблема: двигатель может вращаться только с определенной скоростью, чтобы работать эффективно. Если он вращается слишком низко, вы не сможете заставить машину двигаться с места; если он вращается слишком быстро, двигатель может самоуничтожиться.

Нам нужен способ умножить мощность, производимую двигателем, когда это необходимо (запуск с места, подъем в гору и т. Д.), Но также уменьшить количество мощности, передаваемой от двигателя, когда это не так. необходимо (спуск, очень быстрая езда, нажатие на тормоза).

Введите передачу.

Трансмиссия гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (ни слишком медленно, ни слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса необходимой мощностью, необходимой для движения и остановки автомобиля, в какой бы ситуации вы ни оказались. Он находится между двигателем и остальной трансмиссией и действует как распределительный щит автомобиля.

Ранее мы подробно рассказывали, как механические трансмиссии достигают этого за счет передаточных чисел.Соединяя друг с другом шестерни разного размера, вы можете увеличить мощность, передаваемую на остальную часть автомобиля, без значительного изменения скорости вращения двигателя. Если вы еще не поняли идею передаточных чисел, я рекомендую вам посмотреть видео, которое мы включили в прошлый раз, прежде чем двигаться дальше; ничто другое не будет иметь смысла, если вы не поймете эту концепцию.

В механической коробке передач вы контролируете, какие передачи включаются, нажимая на сцепление и переключая передачи на место.

В автоматической коробке передач блестящие инженеры определяют, какая передача включена, без каких-либо дополнительных действий, кроме как нажать на педаль газа или тормоза. Это автомобильная магия.

Детали автоматической коробки передач

Итак, к настоящему моменту вы должны иметь общее представление о назначении трансмиссии: она гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (ни слишком медленно, ни слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса необходимой мощностью для движения. и остановите машину в любой ситуации.

Давайте посмотрим на детали, которые позволяют этому случиться в случае автоматической коробки передач:

Корпус трансмиссии

В кожухе трансмиссии находятся все части трансмиссии. Он похож на колокол, поэтому вы часто слышите, что его называют «кожухом колокола». Корпус трансмиссии обычно изготавливается из алюминия. Помимо защиты всех движущихся шестерен трансмиссии, кожух раструба на современных автомобилях имеет различные датчики, которые отслеживают входную скорость вращения от двигателя и выходную скорость вращения до остальной части автомобиля.

Гидротрансформатор

Вы когда-нибудь задумывались, почему вы можете включить двигатель автомобиля, но не дать ему двигаться вперед? Это потому, что поток мощности от двигателя к трансмиссии отключен. Это отключение позволяет двигателю продолжать работать, даже если остальная часть трансмиссии автомобиля не получает никакой мощности. На механической коробке передач вы отключаете питание двигателя от трансмиссии, нажимая на сцепление.

Но как отключить питание двигателя от остальной трансмиссии в автоматической коробке передач без сцепления?

Конечно, с гидротрансформатором.

Здесь начинается черная магия автоматических трансмиссий (мы еще даже не дошли до планетарных передач).

Гидротрансформатор находится между двигателем и трансмиссией. Это нечто похожее на пончик, которое находится внутри большого отверстия кожуха трансмиссии. Он выполняет две основные функции с точки зрения передачи крутящего момента:

  1. Передает мощность от двигателя на входной вал коробки передач
  2. Увеличивает выходной крутящий момент двигателя

Он выполняет эти две функции благодаря гидравлической силе, обеспечиваемой трансмиссионной жидкостью внутри вашей трансмиссии.

Чтобы понять, как это работает, нам нужно знать, как работают различные части гидротрансформатора.

Детали гидротрансформатора

В большинстве современных автомобилей гидротрансформатор состоит из четырех основных частей: 1) насос, 2) статор, 3) турбина и 4) муфта гидротрансформатора.

1. Насос (он же крыльчатка). Насос похож на вентилятор. У него есть пучок лезвий, расходящихся из его центра. Насос монтируется непосредственно на корпус гидротрансформатора, который, в свою очередь, прикручивается болтами непосредственно к маховику двигателя.Следовательно, насос вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя. (Вы должны помнить об этом, когда мы рассмотрим, как работает гидротрансформатор.) Насос «качает» трансмиссионную жидкость от центра к центру. . .

2. Турбина. Турбина находится внутри корпуса преобразователя. Как и помпа, похожа на вентилятор. Турбина подключается непосредственно к входному валу трансмиссии. Он не подключен к насосу, поэтому может двигаться со скоростью, отличной от скорости насоса.Это важный момент. Это то, что позволяет двигателю вращаться с другой скоростью, чем остальная часть трансмиссии.

Турбина может вращаться благодаря трансмиссионной жидкости, которая подается из насоса. Лопасти турбины сконструированы таким образом, что жидкость, которую она получает, перемещается к центру турбины и обратно к насосу.

3. Статор (он же Реактор). Статор находится между насосом и турбиной. Похоже на лопасть вентилятора или пропеллер самолета (вы видите здесь узор?).Статор выполняет две функции: 1) более эффективно отправляет трансмиссионную жидкость от турбины обратно к насосу и 2) умножает крутящий момент, исходящий от двигателя, чтобы заставить автомобиль двигаться, но затем передает меньший крутящий момент, когда автомобиль едет на хорошей скорости. клип.

Это достигается благодаря умной инженерии. Во-первых, лопасти реактора сконструированы таким образом, что, когда трансмиссионная жидкость, выходящая из турбины, ударяется о лопатки статора, жидкость отклоняется в том же направлении, что и вращение насоса.

Во-вторых, статор соединен с неподвижным валом трансмиссии через одностороннюю муфту. Это означает, что статор может двигаться только в одном направлении. Это гарантирует, что жидкость из турбины будет направлена ​​в одном направлении. Статор начнет вращаться только тогда, когда скорость жидкости от турбины достигнет определенного уровня.

Эти два конструктивных элемента статора облегчают работу насоса и создают большее давление жидкости. Это, в свою очередь, создает усиленный крутящий момент на турбине, и поскольку турбина подключена к трансмиссии, больший крутящий момент может быть передан трансмиссии и остальной части автомобиля.Уф.

4. Муфта гидротрансформатора. Из-за того, как работает гидродинамика, мощность теряется при переходе трансмиссионной жидкости от насоса к турбине. Это приводит к тому, что турбина вращается немного медленнее, чем насос. Это не проблема, когда автомобиль трогается с места (фактически, именно разница скоростей позволяет турбине передавать больший крутящий момент на трансмиссию), но когда она движется, эта разница приводит к некоторой неэффективности энергии.

Чтобы свести на нет эту потерю энергии, большинство современных преобразователей крутящего момента имеют муфту преобразователя крутящего момента, соединенную с турбиной.Когда автомобиль достигает определенной скорости (обычно 45-50 миль в час), муфта гидротрансформатора включается и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос. Компьютер контролирует включение муфты гидротрансформатора.

Итак, это детали гидротрансформатора.

Давайте соберем все вместе и посмотрим, как будет выглядеть гидротрансформатор при переходе от полной остановки к крейсерской скорости:

Вы включаете машину, а она работает на холостом ходу.Насос вращается с той же скоростью, что и двигатель, и подает трансмиссионную жидкость к турбине, но поскольку двигатель не вращается очень быстро при полной остановке, турбина не вращается так быстро, поэтому она не может подавать. крутящий момент к трансмиссии.

Вы нажимаете на газ. Это заставляет двигатель вращаться быстрее, что приводит к более быстрому вращению насоса гидротрансформатора. Поскольку насос вращается быстрее, трансмиссионная жидкость движется от насоса достаточно быстро, чтобы быстрее начать вращение турбины.Лопатки турбины направляют жидкость в статор. Статор еще не вращается, потому что скорость трансмиссионной жидкости недостаточно высока.

Но из-за конструкции лопаток статора, когда жидкость проходит через них, она отводит жидкость обратно к насосу в том же направлении, что и насос. Это позволяет насосу перемещать жидкость обратно в турбину с более высокой скоростью и создает большее давление жидкости. Когда жидкость возвращается в турбину, она делает это с большим крутящим моментом, в результате чего турбина передает больший крутящий момент на трансмиссию.Автомобиль трогается с места.

Этот цикл повторяется снова и снова по мере того, как ваша машина набирает скорость. Когда вы достигаете крейсерской скорости, трансмиссионная жидкость достигает давления, которое заставляет лопасти реактора окончательно вращаться. При вращении реактора крутящий момент уменьшается. На этом этапе вам не нужен большой крутящий момент для движения автомобиля, потому что автомобиль движется с хорошей скоростью. Муфта гидротрансформатора входит в зацепление и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос и двигатель.

Хорошо, значит, гидротрансформатор — это то, что позволяет или предотвращает передачу мощности от двигателя на трансмиссию и то, что умножает крутящий момент на трансмиссию, чтобы заставить автомобиль двигаться с полной остановки.Пора взглянуть на части трансмиссии, которые позволяют автомобилю переключаться автоматически.

Планетарные передачи

По мере того, как ваш автомобиль достигает более высоких скоростей, ему требуется меньше крутящего момента, чтобы поддерживать движение. Коробки передач могут увеличивать или уменьшать крутящий момент, передаваемый на колеса автомобиля, благодаря передаточным числам. Чем ниже передаточное число, тем больше крутящий момент. Чем выше передаточное число, тем меньше крутящий момент.

На механической коробке передач необходимо переместить рычаг переключения передач, чтобы изменить передаточное число.

В автоматической коробке передач передаточные числа увеличиваются и уменьшаются автоматически. И это возможно благодаря оригинальной конструкции планетарной передачи.

Планетарный редуктор состоит из трех компонентов:

  1. Солнечная шестерня. Находится в центре планетарной передачи.
  2. Планетарные шестерни / шестерни и их водило. Три или четыре шестерни меньшего размера, которые окружают солнечную шестерню и находятся в постоянном зацеплении с солнечной шестерней. Планетарные шестерни (или шестерни) установлены и поддерживаются водилом.Каждая из планетарных шестерен вращается на своих отдельных валах, которые соединены с водилом. Планетарные шестерни не только вращаются, но и вращаются вокруг солнечной шестерни.
  3. Зубчатый венец. Кольцевая шестерня — это внешняя шестерня с внутренними зубьями. Кольцевая шестерня окружает остальную часть зубчатой ​​передачи, а ее зубья находятся в постоянном зацеплении с планетарными шестернями.

Один планетарный ряд может обеспечивать задний ход и пять уровней переднего хода. Все зависит от того, какой из трех компонентов зубчатой ​​передачи движется или удерживается неподвижно.

Давайте посмотрим на это в действии, когда различные компоненты действуют либо как входная шестерня (шестерня, вырабатывающая мощность), либо как выходная шестерня (шестерня, которая получает мощность), либо удерживаются в неподвижном состоянии.

Солнечная шестерня: входная шестерня / подшипник планетарной передачи: ведомая шестерня / коронная шестерня: неподвижно

В этом сценарии солнечная шестерня является входной шестерней. Кольцевая шестерня не двигается. Когда солнечная шестерня движется, а кольцевая шестерня удерживается на месте, планетарные шестерни будут вращаться на собственных валах водила и ходить вокруг внутренней части коронной шестерни, но в направлении, противоположном солнечной шестерне.Это заставляет водило вращаться в том же направлении, что и солнечная шестерня. Таким образом, водило становится выходной шестерней.

Эта конфигурация создает низкое передаточное число, что означает, что входная шестерня (в данном случае солнечная шестерня) вращается быстрее, чем выходная шестерня (водило планетарной передачи). Но крутящий момент, создаваемый водилом планетарной передачи, намного больше, чем обеспечивает солнечная шестерня.

Такая конфигурация будет использоваться, когда автомобиль только начинает движение.

Солнечная шестерня: неподвижна / Планетарная передача: ведомая шестерня / Кольцевая шестерня: входная шестерня

В этом сценарии солнечная шестерня остается неподвижной, но коронная шестерня становится входной шестерней (то есть передает мощность в систему шестерен).Поскольку солнечная шестерня удерживается, вращающиеся планетарные шестерни будут ходить вокруг солнечной шестерни и нести водило планетарной передачи с собой.

Водило планетарной передачи движется в том же направлении, что и коронная шестерня, и является выходной шестерней.

Эта конфигурация создает немного более высокое передаточное число, чем первая конфигурация. Но входная шестерня (коронная шестерня) по-прежнему вращается быстрее, чем ведомая шестерня (водило планетарной передачи). Это приводит к тому, что планетарный редуктор передает больший крутящий момент или мощность остальной трансмиссии.Эта конфигурация, скорее всего, будет использоваться, когда ваш автомобиль ускоряется с полной остановки или когда вы едете в гору.

Солнечная шестерня: входная шестерня / Планетарная передача: ведомая шестерня / Кольцевая шестерня: входная шестерня

В этом сценарии солнечная шестерня и коронная шестерня действуют как входные шестерни. То есть оба вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении. Это приводит к тому, что планетарные шестерни не вращаются на отдельных валах. Почему? Если коронная шестерня и солнечная шестерня являются входными элементами, внутренние зубья коронной шестерни будут пытаться вращать планетарные шестерни в одном направлении, в то время как внешние зубья солнечной шестерни будут пытаться вращать их в противоположном направлении. Таким образом, они встали на место. Весь блок (солнечная шестерня, водило планетарной передачи, коронная шестерня) движется вместе с одинаковой скоростью, и они передают одинаковое количество энергии. Когда вход и выход передают одинаковый крутящий момент, это называется прямым приводом.

Эта схема будет полезна, когда вы путешествуете со скоростью 45–50 миль в час.

Солнечная шестерня: неподвижна / Планетарная передача: входная шестерня / Кольцевая шестерня: выходная шестерня

В этом сценарии солнечная шестерня остается неподвижной, а водило планетарной передачи становится входной шестерней, которая передает мощность на зубчатую передачу.Кольцевая шестерня теперь является выходной шестерней.

Когда водило планетарной передачи вращается, планетарные шестерни вынуждены обходить удерживаемую солнечную шестерню, что приводит в движение коронную шестерню быстрее. Один полный оборот водила планетарной передачи заставляет коронную шестерню совершать более одного полного оборота в одном и том же направлении. Это высокое передаточное число, обеспечивающее большую выходную скорость, но меньший крутящий момент. Такое расположение также известно как «овердрайв».

В такой конфигурации вы будете двигаться по автостраде со скоростью 60+ миль в час.

Автоматическая коробка передач обычно имеет более одного планетарного ряда. Они работают вместе, чтобы создать несколько передаточных чисел.

Поскольку в планетарной системе шестерни находятся в постоянном зацеплении, переключение передач осуществляется без включения или выключения шестерен, как в механической коробке передач.

Но как автоматическая коробка передач определяет, какие части планетарной зубчатой ​​передачи должны действовать как входная шестерня, выходная шестерня или оставаться неподвижными, чтобы мы могли получить эти различные передаточные числа?

С помощью тормозных лент и муфт внутри трансмиссии.

Ленты тормозные и сцепления

Тормозные ленты изготовлены из металла, покрытого фрикционным органическим материалом. Тормозные ленты можно затянуть, чтобы удерживать кольцо или солнечную шестерню в неподвижном состоянии, или ослабить, чтобы они могли вращаться. Затягивание или ослабление тормозной ленты контролируется гидравлической системой.

Ряд муфт также соединяется с различными частями планетарной системы передач. Муфты трансмиссии в автоматических трансмиссиях состоят из нескольких металлических и фрикционных дисков (поэтому их иногда называют «многодисковыми муфтами в сборе»).Когда диски прижимаются друг к другу, сцепление включается. Сцепление может привести к тому, что деталь планетарной передачи станет ведущей шестерней или станет неподвижной. Это просто зависит от того, как он связан с планетарной передачей. Независимо от того, включается ли сцепление или нет, это связано с комбинацией механической, гидравлической и электрической конструкции. И все это происходит автоматически.

Теперь сложно понять, как различные муфты работают вместе, чтобы удерживать и приводить в действие различные компоненты. Слишком сложно описать это в тексте. Лучше всего это понять визуально. Я настоятельно рекомендую посмотреть это видео, которое проведет вас через это:

Как работает автоматическая коробка передач

Как видите, внутри АКПП много движущихся частей. В нем используется сочетание механики, жидкости и электротехники, чтобы обеспечить плавный переход от полной остановки до крейсерской скорости по шоссе.

Итак, давайте рассмотрим общую картину потока мощности в автоматической коробке передач.

Двигатель передает мощность на насос гидротрансформатора .

Насос передает мощность на турбину преобразователя крутящего момента через трансмиссионную жидкость.

Турбина отправляет трансмиссионную жидкость обратно в насос через статор .

Статор умножает мощность трансмиссионной жидкости, позволяя насосу передавать больше мощности обратно на турбину. Внутри гидротрансформатора создается вихревое вращение.

Турбина соединена с центральным валом, который соединяется с трансмиссией.Когда турбина вращается, вал вращается, передавая мощность на первую планетарную шестерню трансмиссии.

В зависимости от того, какая многодисковая муфта или тормозная лента задействована в трансмиссии, мощность от гидротрансформатора будет вызывать либо солнечную шестерню , водило планетарной передачи , либо кольцевую шестерню планетарная зубчатая передача для движения или остановки.

В зависимости от того, какие части планетарной системы движутся или нет, определяется передаточное число .Независимо от того, какой у вас планетарный редуктор (солнечная шестерня в качестве входной, водило планетарной передачи в качестве выходного, кольцевая шестерня в неподвижном состоянии — см. Выше), будет определяться количество мощности, передаваемой трансмиссией на остальную часть трансмиссии.

Так в общих чертах работает автоматическая коробка передач. Есть датчики и клапаны, которые регулируют и изменяют вещи, но это основная суть.

Это то, что легче понять визуально. Очень рекомендую посмотреть следующее видео.Предыстория, которую мы прошли, значительно облегчит понимание:

Что я тебе сказал? Автоматическая трансмиссия чертовски хороша.

Теперь, когда вы чувствуете, как машина переключает передачи, когда вы едете по автостраде, вы имеете хорошее представление о том, что происходит под капотом.

Теги: Автомобили

Как работают автоматические коробки передач | Как устроен автомобиль

Самый современный автоматические коробки передач иметь набор шестерни называется планетарной или планетарной зубчатой ​​передачей.

А планетарная передача набор состоит из центральной шестерни, называемой солнечная шестерня , внешнее кольцо с внутренняя шестерня зубы (также известные как фиброзное кольцо или кольцевая шестерня ), а также две или три шестерни, известные как планетарные шестерни, которые вращаются между солнечной и коронной шестернями.

привод связан с механизмом, известным как гидротрансформатор , который действует как гидравлический привод между двигатель а также коробка передач .

Если солнечная шестерня заблокирована и планеты двигаются планетоносец , выходной сигнал снимается с зубчатого венца, обеспечивая увеличение скорости.

Если коронная шестерня заблокирована и солнечная шестерня приводится в движение, планетарные шестерни передают привод через водило планетарной передачи, и скорость уменьшается.

При подаче мощности на солнечную шестерню и заблокированном водиле планетарной передачи коронная шестерня приводится в движение, но передает движение задним ходом.

Для достижения прямой привод без изменения скорости или направления вращения солнце фиксируется на коронной шестерне, и весь блок вращается как одно целое.

А крутящий момент преобразователь представляет собой гидравлическую муфту, которая действует как схватить , за исключением того, что диск проходит гидравлический давление .

Преобразователь состоит из трех основных компонентов: крыльчатка , прикрученный к маховик ; турбина, соединенная с коробкой передач Входной вал ; и центральный реактор между ними, который имеет одностороннюю муфту, называемую обгонной муфтой.

Как двигатель скорость увеличивается, центробежная сила воздействуя на гидравлическую жидкость через лопасти рабочего колеса, крутящий момент или крутящее усилие передается на турбину.

Центральный реактор преобразует это вращающее усилие, перенаправляя поток жидкости обратно к крыльчатке, чтобы обеспечить более высокий крутящий момент на низких скоростях.

Как только двигатель набирает обороты и развивает большую мощность, потребность в усилении крутящего момента уменьшается, и реактор начинает вращаться на холостом ходу. В этом случае преобразователь крутящего момента действует как гидравлический маховик, соединяющий двигатель с коробкой передач.

На схеме показаны основные компоненты гидротрансформатора — крыльчатка, реактор (или статор ) и турбина.

На меньших диаграммах показано направление движения гидравлической жидкости под центробежным силы .

Такого же эффекта можно добиться, заблокировав планетарные шестерни на водиле планетарной передачи.

Большинство автоматических коробок передач имеют три скорости движения вперед и используют два набора планетарных передач.

Последовательности блокировки планетарной зубчатой ​​передачи достигаются за счет воздействия гидравлического давления. тормозить группы или многодисковые муфты.

Ремни стянуты вокруг зубчатого венца, чтобы предотвратить его вращение, а муфты используются для блокировки солнечной шестерни и планет.

Правильная последовательность нарастания и сброса давления контролируется сложной компоновкой гидравлических клапаны в сочетании с датчики которые реагируют на нагрузку двигателя, скорость движения и открытие дроссельной заслонки.

Механизм, связанный с дроссельной заслонкой, известный как кикдаун, используется для переключения вниз для быстрого ускорения. Когда вы нажимаете ускоритель внезапно в полной мере пониженная передача включается почти мгновенно.

Большинство автоматических коробок передач имеют систему коррекции, позволяющую водителю при необходимости удерживать низкую передачу.

Как работает автоматическая коробка передач?

Ничто так не отпугивает потенциальных механиков, как автоматическая коробка передач.Набор шестерен, сцеплений, соленоидов и других компонентов каким-то образом автоматически выбирает наилучшее передаточное число в зависимости от условий движения. В результате вы получаете максимальную экономию топлива и управляемость.

  • Что происходит внутри этого современного чуда?
  • Как можно работать на холостом ходу без движения автомобиля?
  • Как он переключает передачи?

Разрез гидротрансформатора АКПП.

В большинстве автоматических трансмиссий преобразователь крутящего момента соединяет двигатель с трансмиссией. Это механическое устройство, похожее на гигантский пончик, наполненный ребрами, статором, крыльчаткой и другими компонентами.

Когда вы нажимаете на педаль акселератора, вращается половина гидротрансформатора, соединенная с двигателем. Трансмиссионная жидкость внутри гидротрансформатора, в свою очередь, вращается и начинает раскручивать половину гидротрансформатора, соединенную с трансмиссией. Таким образом, жидкость внутри гидротрансформатора передает вращающую силу двигателя на трансмиссию.

Для иллюстрации представьте, что у вас есть пара электрических вентиляторов. Расположите их лицом друг к другу. Когда вы включаете один вентилятор, он начинает вращать другой вентилятор. Это потому, что воздух вокруг вентилятора передает энергию стационарному вентилятору. Вот как вы можете соединить их вместе без использования механического соединения. Именно так ваш двигатель может работать на холостом ходу без движения автомобиля — двигателю на холостом ходу не хватает мощности, чтобы вращать гидротрансформатор с силой, достаточной для вращения входного вала трансмиссии.

Давайте переключим передачи

Итак, вы прижали акселератор к полу. Половина гидротрансформатора, соединенная с двигателем, теперь вращается с достаточной силой, чтобы повернуть половину, соединенную с трансмиссией. Вы уходите.

Двигатель набирает обороты, пора переключать передачи.

Компьютер транспортного средства сообщает трансмиссии, когда следует переключить передачу, в зависимости от оборотов автомобиля, нагрузки двигателя и других факторов. Когда это происходит, электромагнитные клапаны внутри трансмиссии активируют разные муфты для выбора разных передач.

Иллюстрация планетарной передачи.

В большинстве автоматических трансмиссий используются планетарные передачи. В их состав входит солнечная шестерня, вокруг которой вращаются планетарные шестерни. Кольцевая шестерня удерживает их всех вместе.

Современные трансмиссии, которые могут обеспечивать до 10 передаточных чисел, содержат несколько планетарных передач. Сложно, как именно они работают вместе. Однако основная идея состоит в том, что вы можете использовать муфты, чтобы позволить одним компонентам вращаться, а другие удерживать в неподвижном состоянии, тем самым изменяя общее передаточное число.Трансмиссионная жидкость, которая нагнетается насосом внутри гидротрансформатора, приводит в действие муфты, удерживающие шестерни в неподвижном состоянии. Компьютер определяет, какие муфты задействовать и в какое время выбрать подходящую передачу. В зависимости от передачи, которую выбирает компьютер, коронная шестерня может быть заблокирована, когда мощность проходит через солнечную шестерню, или наоборот.

Чистая качественная жидкость

Как видите, трансмиссионная жидкость не только защищает от износа. Он также действует как гидравлическая жидкость для включения сцепления.Кроме того, он управляет трением в муфтах, обеспечивая четкое и уверенное переключение передач. Если жидкость разрушается из-за сильного нагрева, может образоваться вредный осадок и отложения. Это может привести к потускнению дисков сцепления или блокировке узких каналов для жидкости внутри трансмиссии. Разложившаяся жидкость также может привести к заклиниванию клапанов и снижению фрикционных свойств. В конце концов, ваша трансмиссия сильно переключается, буксует или колеблется.

Обслуживание трансмиссии с использованием высококачественной синтетической трансмиссионной жидкости, стойкой к нагреванию, является одним из лучших и наиболее экономически эффективных способов обеспечить долгие годы надежной службы.

2.972 Как работает автоматическая коробка передач


ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Перерабатывать мощность от двигателя (T x w) и выход в более широком диапазоне w без ручного переключения.

ДИЗАЙН-ПАРАМЕТР: Автоматическая коробка передач


ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:

Поперечное сечение АКПП Трансмиссия

ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

Автоматическую коробку передач можно разделить на две основные части; гидротрансформатор и коробку передач.

Гидротрансформатор приводится в движение коленчатым валом двигателя. Это, в свою очередь, движет остальная часть трансмиссии. Гидротрансформатор не является механизмом с прямым приводом. Это передает мощность от механической к жидкостной и обратно к механической. Это позволяет скользить так что автомобиль может остановиться при торможении, даже если коробка передач все еще включена. Он также поглощает удары от двигателя до привода. поезд или от трансмиссии к двигателю.Внезапные подергивания встречаются гораздо реже, чем при механическая коробка передач. Доступно более подробное описание принципа работы гидротрансформатора. здесь.

Коробка передач представляет собой серию сцеплений, планетарных передач и тормозов. Привлекая эти компонентов в различных комбинациях, угловая скорость приводного вала может быть варьировалось гораздо больше, чем просто варьируя угловую скорость коленчатого вала. Для Например, когда трансмиссия, смоделированная на предыдущей диаграмме, находится на первой передаче, Муфта переднего привода и тормозная лента несущей второй планетарной передачи включены.Солнечная шестерня Однако тормозная лента и муфта высшей передачи заднего хода не задействованы. Следуя за властью Блок-схема На схеме можно увидеть, как детали будут двигаться в трансмиссии.

Включение и выключение компонентов коробки передач контролируется другим подсистема. Эта подсистема состоит из клапанов переключения передач, корпуса клапана, масляного насоса и губернатор. Этот регулятор соединен с выходным валом и дроссельной заслонкой в автомобиль.Чем быстрее вращается приводной вал, тем быстрее вращается регулятор. Губернатор использует центробежную силу для направления масла из масляного насоса через переключающие клапаны в соответствующие муфты и тормозные ленты. При ускорении клапаны переключения передач выдвигаются. направляя масло через корпус клапана к механизмам переключения передач в коробка передач. Когда вы замедляетесь, происходит обратное.


ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

Переменная

Описание

Метрические единицы

Английские единицы

P дюйм

Мощность от коленчатого вала

Вт

Мощность

P из

Выходная мощность на приводной вал

Вт

Мощность

P убыток

Потери мощности

Вт

Мощность

w

Скорость вращения вала

рад / с

об / мин

Гидротрансформатор получает питание от вращающегося коленчатого вала:

P кривошип = T кривошип x ш кривошип As функция времени

Используя крыльчатку, он передает мощность трансмиссионной жидкости.Жидкость затем передает мощность обратно через турбину. На данный момент мощность передается механически через комбинации муфт и планетарных шестерен и в итоге к ведущему валу. Часть власти снова передается трансмиссионная жидкость гидравлическим насосом. Эта сила используется для «запуска» автоматическая коробка передач. То есть он используется для переключения передач.

Мощность также рассеивается в трансмиссии за счет кулоновского трения и вязкости. диссипация.Эта мощность будет обозначена как P , потеря .

P потери = f (трение, вязкость, переключение передач ……)

Мощность, которая затем может быть получена:

P на выходе = (T на выходе x ширина на выходе ) = P на выходе — P потери = (T в x w в ) — P потери


ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

Производительность / использование трансмиссии ограничено:

Эффективность:

КПД трансмиссии определяется как P из / P в =

ч.В КПД снижается в течение срока службы трансмиссии по мере износа деталей и трансмиссионная жидкость собирает грязь. Эффективность также меняется во время каждой операции. Как трансмиссионная жидкость нагревается, вязкость понижается. Это становится более эффективным в том, что уменьшается сопротивление шестерен и жидкость течет к сцеплениям и тормозам. Это также означает, что через гидротрансформатор передается меньшая мощность, и это приводит к меньшему эффективность. Общее изменение эффективности — это сумма двух аффектов.

Трансмиссионная жидкость:

Трансмиссионная жидкость — это ключ к тому, почему работает автоматическая трансмиссия. Как и все жидкости, трансмиссионная жидкость имеет определенные характеристики, которые ограничивают / определяют передачу мощности в трансмиссии.

Ограничения по размеру:

АКПП должна поместиться в определенное указанное место. Первоначально это было такой же объем, какой нужен для механической коробки передач.Это ограничение объема ограничивает размер и количество деталей внутри трансмиссии и, таким образом, ограничивает количество и / или размер используемых шестерен и механизмов.


УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:

Не отправлено


ГДЕ НАЙТИ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТРАНСМИССИИ:

Вы можете найти автоматические коробки передач в основном в автомобилях, хотя некоторые автобусы и другие более крупные транспортные средства тоже используют их.


ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

http://www.innerbody.com

http://howthingswork.virginia.edu

http://www.womenmotorist.com


Вот как работает автоматическая трансмиссия

Вы когда-нибудь задумывались, как ваша трансмиссия умеет переключать передачи? Почему при остановке двигатель не глохнет? Мы здесь, чтобы показать вам, как работают автомобили.Недавно мы посмотрели на МКПП. На этой неделе это обычное время для барахла.

Автоматические коробки передач — это черная магия. Огромное количество движущихся частей делает их очень трудными для понимания. Давайте немного упростим его, чтобы получить общее представление о том, как все это работает в традиционной системе на основе гидротрансформатора.

Двигатель соединяется с трансмиссией в месте, называемом колоколом. В колокольном корпусе находится преобразователь крутящего момента для автомобилей с автоматической коробкой передач, в отличие от сцепления на автомобилях с механической коробкой передач.Гидротрансформатор — это гидравлическая муфта, работа которой заключается в соединении вашего двигателя с трансмиссией и, следовательно, с вашими ведущими колесами. Трансмиссия содержит планетарные передачи, которые обеспечивают различные передаточные числа. Чтобы лучше понять, как работает вся автоматическая трансмиссия, давайте взглянем на преобразователи крутящего момента и планетарные редукторы.

Гидротрансформатор

Прежде всего, гибкая пластина вашего двигателя (в основном маховик для автоматической коробки передач) подключается непосредственно к гидротрансформатору.Когда коленчатый вал вращается, вращается и корпус гидротрансформатора. Преобразователь крутящего момента предназначен для подключения и отключения мощности двигателя от ведомой нагрузки. Гидротрансформатор заменяет сцепление в обычной механической коробке передач. Как работает гидротрансформатор? Что ж, посмотрите видео выше. В нем объясняются основные принципы гидравлической муфты. После того, как вы это увидели, продолжайте читать, чтобы увидеть, чем гидротрансформатор отличается от стандартной гидравлической муфты.

G / O Media может получить комиссию

Основными компонентами преобразователя крутящего момента являются: крыльчатка, турбина, статор и муфта блокировки. Крыльчатка является частью корпуса гидротрансформатора, который соединен с двигателем. Он приводит в движение турбину за счет сил вязкости. Турбина соединена с входным валом трансмиссии. По сути, двигатель вращает крыльчатку, которая передает силу жидкости, которая затем вращает турбину, передавая крутящий момент на трансмиссию.

Трансмиссионная жидкость течет по петле между рабочим колесом и турбиной.Гидравлическая муфта на видео выше страдает от серьезных потерь при взбалтывании (и, как следствие, накопления тепла), поскольку жидкость, возвращающаяся из турбины, имеет компонент своей скорости, который препятствует вращению крыльчатки. То есть жидкость, возвращающаяся из турбины, работает против вращения крыльчатки и, таким образом, против двигателя.

Статор находится между крыльчаткой и турбиной. Его цель — минимизировать потери на перемешивание и увеличить выходной крутящий момент за счет перенаправления жидкости по мере ее возврата от турбины к крыльчатке.Статор направляет жидкость так, чтобы большая часть ее скорости приходилась на крыльчатку, помогая крыльчатке двигаться и, таким образом, увеличивая крутящий момент, создаваемый двигателем. Благодаря этой способности увеличивать крутящий момент мы называем их преобразователями крутящего момента, а не гидравлическими муфтами.

Статор установлен на односторонней муфте. Он может вращаться в одном направлении только тогда, когда турбина и крыльчатка движутся примерно с одинаковой скоростью (например, при движении по шоссе). Статор либо вращается вместе с крыльчаткой, либо не вращается совсем.Однако статоры не всегда увеличивают крутящий момент. Они обеспечивают больший крутящий момент, когда вы находитесь либо на месте (например, при торможении на стоп-сигнале), либо при ускорении, но не во время движения по шоссе.

Помимо односторонней муфты в статоре, некоторые преобразователи крутящего момента содержат муфту блокировки, задача которой заключается в блокировке турбины с корпусом преобразователя крутящего момента, так что турбина и рабочее колесо механически связаны. Исключение гидравлической муфты и ее замена механическим соединением гарантирует, что весь крутящий момент двигателя передается на входной вал трансмиссии.

Планетарные передачи

Фото из Википедии

Итак, теперь, когда мы выяснили, как двигатель передает мощность на трансмиссию, пора выяснить, как в случае трения он переключает передачи. В обычной трансмиссии переключение передач выполняется составным планетарным редуктором. Понять, как работают планетарные передачи, немного сложно, поэтому давайте взглянем на базовую планетарную передачу.

Планетарный ряд (также известный как планетарный ряд) состоит из солнечной шестерни в центре, планетарных шестерен, которые вращаются вокруг солнечной шестерни, водила планетарной передачи, соединяющего планетарные шестерни, и зубчатого колеса снаружи, которое входит в зацепление. с планетарной передачей.Основная идея планетарного ряда заключается в следующем: с помощью сцеплений и тормозов вы можете предотвратить перемещение определенных компонентов. При этом вы можете изменить вход и выход системы и, таким образом, изменить общее передаточное число. Подумайте об этом так: планетарный ряд позволяет изменять передаточное число без необходимости включать другие передачи. Все они уже помолвлены. Все, что вам нужно сделать, это использовать сцепления и тормоза, чтобы изменить, какие компоненты вращаются, а какие остаются неподвижными.

Конечное передаточное число зависит от того, какой компонент закреплен.Например, если коронная шестерня закреплена, передаточное число будет намного короче, чем если бы солнечная шестерня закреплена. Прекрасно зная о рисках, связанных с составлением здесь уравнения, я все равно добавлю его. Следующее уравнение подскажет вам ваши передаточные числа в зависимости от того, какой компонент зафиксирован, а какой находится в движении. R, C и S представляют коронную шестерню, водило и солнечную шестерню. Омега просто представляет угловую скорость шестерен, а N — количество зубьев.

Принцип работы таков: допустим, мы решили оставить водило планетарной передачи неподвижным и сделать солнечную шестерню нашим входом (таким образом, кольцевая шестерня является нашим выходом).Планеты могут вращаться, но они не могут двигаться, так как носитель не может двигаться. Omega_c равно нулю, поэтому левая часть приведенного выше уравнения пропала. Это означает, что когда мы вращаем солнечную шестерню, она передает крутящий момент через планетарные шестерни на кольцевую шестерню. Чтобы выяснить, каким будет передаточное число, мы просто решаем приведенное выше уравнение для Omega_r / Omega_s. В итоге мы получаем -N_s / N_R, то есть передаточное число, когда мы фиксируем водило и делаем кольцевую шестерню нашим выходом, а солнечную шестерню — нашим входом, это просто отношение количества зубьев между солнечной шестерней и кольцевой шестерней.Это отрицательно, поскольку кольцо вращается в направлении, противоположном солнечной шестерне.

Вы также можете заблокировать коронную шестерню и сделать солнечную шестерню своим входом, а вы можете заблокировать солнечную шестерню и сделать водило своим входом. В зависимости от того, что вы заблокируете, вы получите разные передаточные числа, то есть вы получите разные «шестерни». Чтобы получить передаточное число 1: 1, вы просто соединяете компоненты вместе (для этого нужно заблокировать только два), так что коленчатый вал вращается с той же скоростью, что и выходной вал трансмиссии.

Итак, как тормоза и сцепления перемещаются для переключения передач? Ну, гидротрансформатор также отвечает за работу насоса трансмиссионной жидкости. Давление жидкости приводит в действие муфты и тормоза планетарной передачи. Насос часто представляет собой насос типа геротера (шестеренчатый насос), что означает, что ротор вращается в корпусе насоса и, когда он вращается, он «сцепляется» с корпусом. Эта «сетка» создает камеры, которые изменяются по объему. Когда объем увеличивается, создается вакуум — это вход насоса.Когда объем уменьшается, жидкость сжимается или перекачивается за счет зацепления шестерен — это выход насоса. Гидравлический блок управления посылает гидравлические сигналы для переключения передач (через ленточные тормоза и сцепления) и для блокировки гидротрансформатора.

Обратите внимание, что в большинстве современных автоматических трансмиссий используется составная планетарная передача Ravigneaux. Этот набор передач имеет две солнечные шестерни (малую и большую), два набора планет (внутреннюю и внешнюю) и одно водило. По сути, это две простые планетарные передачи в одной.

Итак, теперь, когда мы рассмотрели гидротрансформаторы и планетарные передачи, давайте посмотрим на видео ниже, чтобы увидеть, как все это сочетается:

Автор фотографии: Vestman

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *