Устройство и принцип работы акпп: Устройство и принцип работы автоматической коробки передач

Устройство и принцип работы автоматической коробки передач

 

В 21 веке. люди стремятся не напрягаться лишний раз. Поэтому все больше водителей переходят на коробки-автомат и выбирают машины, которые требуют от них минимум участия. Да и производители авто медленно, но уверенно роботизируют автомобили, так что, чистая механика скоро будет только для ценителей.

Несмотря на все прелести, у АКПП есть один большой недостаток (собственно, как и у “механики”) — они сложно устроены. Мало кто из автолюбителей отважится самостоятельно перебирать коробку. Еще меньше тех, кто решится самостоятельно ремонтировать коробку-автомат.

Из чего же, из чего же сделаны коробки-автомат

Итак, классическая АКПП состоит из:

• гидротрансформатора. Состоит из насосного и турбинного колес, реактора;
• масляного насоса;
• планетарного редуктора. В конструкции шестерни, наборы муфт и фрикционы;
• электронной системы управления — датчики, гидроблок (соленоиды + золотники-распределители), рычаг селектора.

Устройство АКПП

Это основные элементы и они всегда одинаковые.

Гидротрансформатор — в АКПП выполняет функцию сцепления: передает и увеличивает крутящий момент от двигателя к планетарному редуктору и кратковременно отсоединяет трансмиссию от двигателя, чтобы переключилась передача.

Гидротрансформатор, схема

Насосное колесо соединено с коленвалом двигателя, а турбинное колесо — с планетарным редуктором через вал. Между колесами расположен реактор. Колеса и реактор оснащены лопастями определенной формы  Все элементы гидротрансформатора собраны в одном корпусе, который заполнен жидкостью ATF.

 

Гидротрансформатор

Планетарный редуктор. Состоит из нескольких планетарных передач.

Каждая планетарная передача состоит из солнечной шестерни, водила с шестернями-сателлитами и коронной шестерни.

Планетарная передача

Любой элемент планетарной передачи может вращаться или блокироваться (как мы писали выше, вращение передается от гидротрансформатора).

Схема работы планетарной передачи

Чтобы переключить определенную передачу (первую, вторую, заднюю и т.д.), нужно заблокировать один или несколько элементов планетарки. Для этого используются фрикционные муфты и тормоза. Подвижность муфт и тормозов регулируется через поршни давлением рабочей жидкости ATF.

 

Фрикционные диски (муфта)

Расположение фрикционов в АКПП

Электронная система управления. Точнее, электрогидравлическая, т.к. для непосредственного переключения передач (включения/выключения муфт и тормозных лент) и блокировки ГДТ используется гидравлика, а для регулировки потоков рабочей жидкости — электроника.

Система состоит из:

• гидроблока. Представляет собой металлическую плиту с множеством каналов, в которых установлены электромагнитные клапаны (соленоиды) и датчики. По сути, гидроблок управляет работой АКПП на основании данных, полученных от ЭБУ. Пропускает жидкость по каналам к механическим элементам коробки — муфтам и тормозам;

 

Гидроблок

• датчиков — частоты вращения на входе и выходе коробки, температуры жидкости, положения рычага селектора, положения педали газа. Также блок управления АКПП использует данные с блока управления двигателем;
• рычага селектора;
• ЭБУ — считывает данные датчиков и определяет логику переключения передач в соответствии с программой.

Принцип работы АКПП

Когда водитель заводит авто, вращается коленвал двигателя. От коленвала приводится масляный насос, который создает и поддерживает давление масла в гидравлической системе коробки. Насос подает жидкость на насосное колесо гидротрансформатора, оно начинает вращаться.

Лопасти насосного колеса перебрасывают жидкость на турбинное колесо, тоже заставляя его вращаться. Чтобы масло не попадала обратно, между колесами установлен неподвижный реактор с лопастями особой конфигурации — он корректирует направление и плотность потока масла, синхронизируя оба колеса. Когда скорости вращения турбинного и насосного колес выравниваются, реактор начинает вращаться вместе с ними. Этот момент называется точкой сцепления.

 

Как работает ГДТ

Дальше в работу включается ЭБУ, гидроблок и планетарный редуктор.

Водитель переводит рычаг селектора в определенное положение. Информацию считывает соответствующий датчик, передает в ЭБУ и она запускает программу, соответствующую выбранному режиму. В этот момент определенные элементы планетарного редуктора вращаются, а другие зафиксированы. За фиксацию элементов планетарного редуктора отвечает гидроблок: ATF под давлением подается по определенным каналам и прижимает поршни фрикционов.

 

Как работает поршень фрикционов

Как же АКПП переключает скорости?

Как мы уже писали выше, для включения/выключения муфт и тормозных лент в АКПП используется гидравлика.

Электронная система управления определяет момент переключения передач по скорости и нагрузке на двигатель.

Каждому диапазону скорости (уровню давления масла) в гидроблоке соответствует определенный канал.

Когда водитель давит на газ, датчики считывают скорость и нагрузку на двигатель и передают данные в ЭБУ. На основании полученных данных ЭБУ запускает программу, которая соответствует выбранному режиму: определяет положение шестерен и направление их вращения, рассчитывает давление жидкости, отдает сигнал на определенный соленоид (клапан) и в гидроблоке открывается канал, соответствующий скорости.

По каналу жидкость поступает к поршням муфт и тормозных лент, которые блокируют шестерни планетарного редуктора в нужной конфигурации. Так включается/выключается нужная передача.

 

Как работает АКПП

Переключение передач зависит и от характера набора скорости: при плавном ускорении передачи повышаются последовательно, при резком разгоне сначала включится пониженная передача. Это также связано с давлением: при плавном нажатии на педаль газа давление растет постепенно и клапан открывается постепенно. При резком же разгоне давление повышается резко, сильно давит на клапан и не дает ему открыться сразу.

Электроника существенно расширила возможности автоматических коробок. К классическим преимуществам гидромеханических АКПП добавились новые:  разнообразие режимов, способность самодиагностики, адаптивность под стиль вождения, возможность выбирать режим вручную, экономия топлива.

Автоматическая коробка передач: устройство акпп и принцип работы

АКПП, также именуемая как автомат или тяпка, представляет разновидность трансмиссии авто, позволяющую уменьшить нагрузку на шофера при езде так как выбор передач происходит автоматически, без участия водителя. Данный факт оказывает влияние на все характеристики, которыми обладают автомобили с коробкой автомат.

Преимущества АКПП

• увеличение комфорта при движении авто и освобождение шофера от контроля сторонних функций;
• плавное переключение передач и согласование нагрузки на мотор со скоростью и силой нажатия педали;
• предохранение мотора от любой перегрузки;
• допуск к частичному или полному ручному управлению трансмиссией.

Типы АКПП

Автоматические коробки современных автомобилей можно поделить на несколько типов, различающихся по системе управления и контроля над эксплуатацией автоматической коробки переключения передач. Первый тип трансмиссии управляется с помощью гидравлического устройства, а второй – электронным распределителем.

• Типы автоматической коробки передач
• «Внутренности» у обеих трансмиссий идентичны, однако существует несколько различий компоновки, которыми обладает каждая автоматическая коробка.
• Все 3 типа автоматических коробок кратко рассмотрим более подробно, чтобы понять их отличие между собой и принцип работы.

Виды АКПП — кратко о главном.

Гидроавтомат — классическая АКПП

Гидравлический тип автоматической коробки передач является самой простой АКПП. Такая коробка исключает прямую связь двигателем и колесами.

Крутящий момент в ней передается двумя турбинами и рабочей жидкостью.

Вследствие усовершенствования механизма в такой коробке появилось специализированные электронное устройство, которое также смогло добавить такие режимы работы как: «зима», «спорт», экономичная езда.

Одним из главных недостатков, в сравнении с МКПП – это немного больше расход топлива и время на разгон.

Роботизированная АКПП

МТА в народе звучит как робот DSG, конструктивно наиболее схож с механической КПП, но с точки зрения управления — типичная АКПП, которая в следствии эволюции не только снизить потребления топлива, но и ряд других преимуществ естественно со своими нюансами.

Вариаторная трансмиссия

Хотя и считается автоматической коробкой, вариатор и автомат принципиально разные и по устройству и по принципу работы.

В такой коробке передач отсутствуют ступени так как нет фиксированного передаточного числа.

Водители привыкшие слушать мотор своего автомобиля не могут отслеживать её работу, ведь крутящий момент в коробке вариатор изменяется плавно и тональность двигателя не меняется.

Компоненты АКПП

• гидротрансформатор, который заменяет сцепление, и не потребует участия и управления со стороны шофера.
• вместо блока шестерен в АКПП установлен планетарный ряд. Эта часть помогает изменить отношение в АКПП при переключении трансмиссии.
• передний и задний фрикцион, а также тормозная лента, благодаря которым осуществляется непосредственно переключение передач.
• последняя и самая важная деталь – устройство управления, которое представляет собой узел из поддона коробки передач, насоса и клапанной коробки, выполняющей функции контроля. Данный компонент передает данные о движении посредством знаков, которые передают сигнал к действию самой АКПП.

Устройство и работа автоматической коробки передач.

Из всех основных компонентов уделим наибольшие внимания гидротрансформатуру коробки.

В состав гидротрансформатора входят:

1. центробежный насос;
2. статор;
3. центростремительная турбина;
4. насосное колесо;
5. турбинное колесо;

Статор является направляющим аппаратом, который расположен между данных деталей. С коленчатым валом двигателя связано насосное колесо, а с валом коробки передач — турбинное. У реактора 2 функции. Он может вращаться или блокироваться обгонной муфтой.

Основной задачей гидротрансформатора является гашение сильных толчков, которые передаются трансмиссией к двигателю и в обратном направлении. Данный аппарат увеличивает период эксплуатации данных деталей. При помощи жидкого масла осуществляется передача крутящего момента от двигателя к АКПП.

Обращайте внимание на следующие детали:

• передачи должны переключаться за 1 секунду, максимальное время — 1,5 секунды;
• оповещение переключений осуществляется легкими толчками;
• переключение передач должно быть бесшумным.

Как работает автоматическая коробка передач

В гидромеханической АКПП в классическом исполнении переключение передач, происходит за счет взаимодействия планетарных механизмов и гидромеханического привода при помощи электронных устройств.

Как правильно пользоваться классической АКПП?

Особенности эксплуатации АКПП

• Автоматическую коробку передач нужно хорошо прогревать, прежде чем начать движение (зимой это особенно актуально).
• При управлении АКПП переводить рычаг селектора переключения в положениях P и R во время движения, настоятельно не рекомендуется.
• Ненужно включать нейтральную передачу вовремя спуска с горы, якобы экономии топлива, — его все равно не будет, а вот проблемы с торможением, могут возникнуть.
• Тормозить двигателем можно не на всех режимах КПП. Этот пункт эксплуатации нужно изучить подробно в руководстве по эксплуатации конкретного автомобиля, пренебрежение такой особенности может стоить дорогого ремонта.

Проблемы АКПП и способы устранения

Самыми распространенными проблемами АКПП принято считать:

• явно выраженный рывок при переключении передачи, а также шум при переводе рычага селектора в другое положение;
• довольно часто в коробках-автомат происходит разрыв тормозной ленты переднего и заднего фрикциона;
• выход электро- или гидроблока из строя.

Рекомендуется менять масло в акпп через каждые 35-40 км, либо каждые 2 года, при тяжелых условиях эксплуатации каждые 25 тыс км. пробега.

Чтобы избежать подобных поломок, опытные работники автосервисов рекомендуют чаще прочищать масляный фильтр и рабочую жидкость, ведь большинство водителей не меняют её с момента приобретения авто. При возникновении проблем с автоматической трансмиссией, следует немедленно обратиться в сервисный центр производителя или на станцию технического обслуживания.

После процедуры замены масла необходимо проверить работу двигателя. Сделайте это в несколько этапов:

1. нажмите на тормоз и переключите АКПП в первое положение, через нескольку секунд во второе и так до последнего;
2. установите после это нейтральную позицию АКПП;
3. если уровень масла изменился, необходимо его долить;
4. протестируйте работу авто на 20-25 километрах по городу и совершите повторный замер уровня.

Данные детали должны быть чистыми от крупных загрязнений. Единственное что допускается — небольшой налет и пыль. Не припустим также посторонний запах для фильтра.

Источники: http://etlib.ru/wiki/akpp-avtomaticheskaya-korobka-peredach-5

Водителям автомобилей оснащенных механической коробкой переключения передач, время от времени, для того чтобы включить нужную передачу, приходится управлять машиной при помощи лишь одной только руки.

В отличие от них счастливые обладатели транспорта с автоматической коробкой переключения передач за рулевое колесо, на протяжении всего движения, могут держаться обеими руками.

И сейчас мы рассмотрим основосоставляющие типы автоматических коробок передач.

Классический гидравлический «Автомат» (АКПП) | Гидроавтомат

Ярким примером классической АКПП является именно гидравлический тип акпп, он же гидроавтомат. В отсутствии прямой связи между двигателем и колесами и заключается особенность данного типа акпп. Встает вопрос о том — каким же образом крутящий момент передается? Ответ прост — двумя турбинами и рабочей жидкостью. В последствии дальнейшей «эволюции» такого типа «автомата» роль управления в них взяли на себя специализированные электронные устройства, что позволило добавить в такие АКПП специальные «зимний» и «спортивный» режимы, появилась программа для экономичной езды и возможность переключать передачи «вручную».

В отличии от механической коробки переключения передач гидравлическому «автомату» топлива требуется несколько больше и времени на разгон нужно больше. Но эта та цена, которую приходится заплатить за комфорт. И именно «гидравлика», бросив вызов «механике», одержала уверенную победу во многих странах, кроме «старушки Европы».

Как работает автоматическая коробка передач

Водителями в Европе продолжительное время все разновидности АКПП категорически не принималась. Многое пришлось сделать инженерам прежде чем окончательно адаптировали автоматическую коробку переключения передач для Европы.

Но все это в итоге послужило повышению экономичности, появлению таких режимов как «зимний» и «спортивный».

К тому же коробка научилась подстраиваться индивидуально под стиль вождения водителя, появилась возможность ручного переключения передач на АКПП — что было немаловажно для европейских водителей.

Каждый из производителей предпочитал по своему называть такие трансмиссии, но самым первым из названий появилось — Autostick. Одним из самых распространенных сегодня по праву считается изобретение фирмы АУДИ — Tiptronic. БМВ, например такую трансмиссию назвали — Steptronic, Вольво же сочли подходящим названием для коробки-автомата Geartronic.

Все же при том что водитель включает передачи сам, ручным полностью он не считается. Это больше полуавтоматика, потому как трансмиссионный компьютер продолжает контролировать работу автомобиля вне зависимости от выбранного режима.

Роботизированная коробка передач | АКПП робот

МТА (Manual Transmission Automatically Shifted) — или так называемый в народе робот DSG, конструктивно, пожалуй, во многом сходен с «механикой», но с точки зрения управления — это ни что иное как АКПП. И хотя расход топлива здесь более умеренный, чем все на той же МКПП, есть и свои нюансы. «Робот» весьма эффективен лишь на весьма умеренном темпе езды. Чем более агрессивным становится манера езды, тем болезненнее ощущаются переключения передач. Порой при переключениях даже может показаться, что вас как будто кто-то пихает в задний бампер. То есть отличие робота (Дсг) от автомата заключается в принципе работы первого. Однако невысокая стоимость и незначительный вес АКПП вполне компенсируют этот недостаток.

О коробке DSG Видео

Зачем «Роботу» два сцепления?

Volkswagen Golf R32 DSG с 2 сцеплениями

Существующие недостатки серьезно осложняли эксплуатацию роботизированной трансмиссии, особенно остро это отражалось на комфортности движения. Поэтому конструкторы в ходе продолжительных «поисков» пришли в итоге к решению которое решило проблемы — они оснастили «робота» двумя сцеплениями.

В 2003 году компания Фольксваген запустила в массовое производство роботизированную трансмиссию с двумя сцеплениями, впервые установив ее на автомобили Гольф R32. Название ему присвоили DSG (Direct Shift Gearbox). Здесь четными передачами управлял один диск сцепления, а нечетными второй.

Работу коробки это существенно смягчило, но тут появился другой солидный недостаток — цена этой АКПП довольно высока. Хотя массовое признание автолюбителями такой трансмиссии сможет решить эту проблему.

Вариатор | Вариаторная коробка передач

Вариаторная трансмиссия (Continuously Variable Transmission) — она крутящий момент изменяет плавно, в этом есть ее особенность.

Данная разновидность АКПП не имеет ступеней, фиксированное передаточное число у ее передач отсутствует.

И если сравнить ее с «гидравликой» — то работу последней мы можем отслеживать по показаниям тахометра, а вот вариатор очень размеренно подхватывает моменты переключения передач при этом скоростной баланс остается неизменным.

Вариатор | Бесступенчатая трансмиссия

Источник: http://car-avz.ru/glavnaya/ustanovka/3472-avtomaticheskaya-korobka-peredach-osnovnye-tipy-ustrojstvo-printsip-raboty-akpp-osobennosti-ekspluatatsii-i-glavnye-neispravnosti-korobki-avtomat

Автоматическая коробка передач — все что нужно знать об АКПП

Автоматическая коробка передач – это устройство, которое позволяет самостоятельно, то есть, без непосредственного участия водителя, выбрать ту или иную передачу для движения. Постараемся рассказать все об АКПП, начиная от истории развития, заканчивая тем, как правильно пользоваться АКПП.

Как появилась коробка автомат

Современная автоматическая коробка передач появилась благодаря трем направлениям в механики, которые были разработаны независимо друг от друга и в последствие стали единым узлом, позволяющим включать передачи автоматически, в зависимости от скорости движения автомобиля.

Первой разработкой в этом направлении стало появление планетарной передачи, которая стала основным механизмом автомобилей Ford T еще вначале XX века.

Суть работы данного устройства заключалось в том, чтобы передачи включались плавно при помощи двух педалей. Одна из них работала на повышение и понижение передач, а другая активировала заднюю передачу.

В те времена это было действительно новинкой, ведь тогда в трансмиссиях автомобилей еще не применялись синхронизаторы, обеспечивающие плавность включения.

Вторым направлением стало появление в 30-х годах прошлого века первой полуавтоматической коробки передач, когда планетарным механизмом стала управлять уже гидромуфта. При этом, использование сцепления в автомобиле не отменялось. Данное изобретение принадлежит известной компании General Motors.

Ну и последним изобретением, стало применение гидромуфты в данном типе трансмиссии, которая сводила к минимуму появление рывков. Кроме того, в этот раз помимо 2-х ступеней, впервые был введен овердрайв – повышающая передача, при этом, передаточное число не превышало единицу.

Компания Крайслер, которая в 1930-х годах ввела это новшество, представило новый тип трансмиссии, как полуавтомат, хотя в настоящее время он считается механическим.

В конечном счете, АКПП, в том виде, которую ее привыкли видеть, появилась в 1940-х годах и ее создателем стала компания General Motors.

В этот же период, компания отказалась от применения гидромуфты и стала использовать специальный гидротрансформатор, который исключал возможность пробуксовки элемента.

Позже был введен стандарт, который подразумевал пять положений селектора на АКПП: «D», «L», «N», «R» и «P».

Устройство и принцип работы АКПП

В конструкцию автоматической коробки входят следующие элементы:

1. Гидротрансформатор – играет роль сцепления и обеспечивает плавность хода работы механизма. Основной функцией гидротрансформатора принято считать плавную передачу крутящего момента от маховика на вал АКПП.
2. Редукторы планетарного типа — последовательная передача крутящего момента.
3. Муфты фрикционного типа. По-другому, их принято называть «пакетами». Обеспечивают переключение передач. Обеспечивают связь между механизмами передач и разрывают ее.
4. Обгонная муфта. Играет роль синхронизатора и снижает нагрузку, возникающую при соприкосновении «пакетов». Кроме того, в некоторых конструкциях АКПП исключают возможность торможения двигателем, оставляя в работе повышенную передачу.
5. Валы и барабаны для соединения всех частей коробки.

Независимо от конструкции АКПП, все типы данной трансмиссии переключают передачи по одному и тому же принципу. Все переключения осуществляются при помощи перемещения масла внутри АКПП, посредством включения в работу тех или иных золотников. Управление золотниками может быть двух типов: электрическое или гидравлическое.

Гидравлический привод использует давление масла, создаваемое с помощью центробежного регулятора, который соединен с валом КПП. Кроме того, давление создается в тот момент, когда водитель нажимает на педаль газа. Таким образом, автоматика получает информацию о положении акселератора и выполняет необходимое переключение золотников.

В электрическом приводе используются соленоиды, которые установлены в золотниках и подключены к блоку управления АКПП. В большинстве случаев, этот блок имеет тесную взаимосвязь с ЭБУ двигателя. Получается, что переключение передач будет осуществляться в зависимости от положения дроссельной заслонки, педали газа, скорости движения автомобиля и многих других параметров.

Как правильно пользоваться автоматической коробкой передач + Видео

Без сомнения, автоматическая коробка передач обеспечивает удобство вождения, хотя многие водители по-прежнему отдают предпочтение механической коробке, чувствуя автомобиль и полностью контролируя трансмиссию. Несмотря на это, все же имеется большой процент тех, кто действительно полюбил АКПП.

• Если вы только-только планируете освоить новый вид трансмиссии, то необходимо учесть несколько нюансов, которые уберегут вас от преждевременной поломки узла, ведь планетарные передачи очень чувствительны к механическим перегрузкам.
• Всего существует несколько положений селектора:

• «N» — нейтральная передача. Не нуждается в комментировании, это то же самое, что и в обычной механической коробке.
• «P» — «паркинг». Данное положение позволяет заблокировать ведущие колеса и исключить возможность ската автомобиля при стоянке.
• «D» — используется для движения автомобиля вперед. По сути, является главным положением селектора, который и отвечает за все автоматические переключения.
• «L» — понижающая передача. Является аналогом первой передачи механической КПП. Предназначена для преодоления участков дороги, где движение на большой скорости недопустимо.
• «R» — задняя передача. Используется для движения автомобиля назад.

Разобравшись с положениями селектора, самое время узнать, как им правильно пользоваться. Прежде всего, запуск мотора допустим при положениях «P» или «N» и с полностью выжатой педалью тормоза. Чтобы переключиться в положение «D» необходимо, не отпуская тормоза, убрать ногу с газа и нажать на кнопку блокировки селектора, перевести его и начать движение.

При этом, стоит учитывать, что при любой смене положения селектора, ни в коем случае нельзя нажимать на педаль газа.

Несколько важных моментов:

Для автоматической трансмиссии недопустим метод «раскачки» при преодолении снежной преграды. Это связано с тем, что переводить селектор из положения «D» в «R» необходимо полностью остановить автомобиль. Иначе, можно просто привести в негодность весь механизм трансмиссии.

1. Двигаться зимой можно только на хорошей зимней резине с достаточно большим рисунком протектора. При этом, нужно установить селектор в положение «W» или «1», «2», «3». Это связано с тем, что при попадании колес на лед, автоматика «думает», что автомобиль не нагружен и разгоняется, что естественно приводит к переключению передачи. Таким образом, получается резкий занос автомобиля.
2. Буксировка автомобилей с АКПП крайне не желательна и рекомендуется только на эвакуаторе или методом частичной погрузки ведущих колес. Дело в том, что масляный насос коробки приводится в движение при помощи ДВС, а когда он отключен, подача масла отключается, что соответственно приводит к износу механизмов коробки. Тем не менее, разработчик учел и этот фактор, оставив несколько правил буксировки. К примеру, то, что скорость не должна превышать 40 км/ч ( хотя возможны и исключения), коробка должна быть заполнена маслом не как обычно, а до самой горловины и максимальное расстояние буксировки не должно превышать 30 км. При этом, необходимо останавливаться и давать время механизму для остывания, так как она в эти моменты очень сильно перегревается. Многие модели с АКПП и вовсе нельзя буксировать, например, полноприводные. Хотя можно отсоединить кардан и погрузить передние колеса.
3. АКПП не для экстремального вождения и ни в коем случае не потерпит выполнения таких трюков, как нажатие на педали газа и тормоза одновременно. Все это приведет к перегреву и последующей поломке узла.

Вот и все, что нужно знать об автоматической коробке передач. 

Источник: https://VipWash.ru/korobka-peredach/avtomaticheskaya-korobka-peredach-akpp

Конструкция и принцип работы АКПП

Разобравшись с конструктивными особенностями, принципом работы АКПП, вы при покупке автомобиля сможете определиться с выбором трансмиссии, основываясь не на мнении продавца и друзей, а руководствуясь собственными знаниями о том, как устроена и должна работать коробка.

Составные части трансмиссии

Автоматическая коробка переключения передач

ДВС не способен обеспечить передвижение автомобиля при различных режимах без использования дополнительных устройств, предназначенных для изменения частоты вращения коленвала. На некоторых марках авто для выполнения указанной задачи применяются автоматические коробки передач. Их использование дает возможность уменьшить количество механизмов для управления машиной и упрощает процесс вождения (водителю нужно выполнять меньше действий).

Перед изучением конструктивных особенностей автоматической коробки, необходимо определиться с каких основных узлов состоит агрегат. Составные части АКПП:

1. Гидравлический трансформатор — преобразовывает, передает крутящий момент, создаваемый мотором, используя для указанных целей рабочую смесь.
2. Планетарный редуктор — изменяет величину передающегося трансформатором крутящего момента и выходное число оборотов АКПП в зависимости от условий движения автомобиля.
3. Система гидравлического управления. Ее задача выполнять управление планетарным редуктором.

• Разновидностей устройства автоматических коробок множество, классический вариант состоит из планетарного механизма и гидротрансформатора.
• Рекомендуем посмотреть видео об устройстве и принципе работы коробки автомат:

Трансформатор

Гидротрансформатор выполняет роль сцепления в АКПП, плюс используется для передавания крутящего момента на планетарный редуктор.

Устройство ГТ простое: указанный агрегат — герметичный узел, состоящий из реактора, насосного и турбинного колес. Первое колесо соединено с корпусом гидротрансформатора, выполняющем вращения вместе с валом мотора.

Турбина взаимодействует с ведущим валом коробки автомат. Внутри ГТ наполнен смесью для АКПП.

Гидротрансформатор

При вращении колеса насоса жидкость, ударяется о его лопатки, раскручивается и выбрасывается центробежной силой в сторону размещения турбины, заставляя турбинное колесо вращаться.

Смесь с колеса турбины, возвращается на насос, при этом колесо насоса начинает вращаться в противоположном направлении, скорость его вращения снижается. Чтоб избежать замедления скорости вращения колеса насоса, между насосом и турбиной размещен реактор с лопатками.

Поток смеси, возвращаясь с турбины на насос, попадает на лопатки реактора, направление потока изменяется в сторону вращения насосного колеса. Колесо насоса начинает работать под действием двух сил: привода и жидкости — увеличивается крутящий момент мотора.

Таким образом, сила передается с колеса насоса на турбину с помощью жидкости. Циркулирующая смесь передает и увеличивает крутящий момент.

Наступает момент, когда турбина и насос начинают вращаться с одинаковой скоростью.

При этом поток возвращающейся смеси ударяется о задние стенки лопаток реактора, из-за чего замедляется поток жидкости, уменьшается КПД двигателя.

Чтоб этого избежать в реакторе предусмотрена муфта свободного хода, он начинает вращаться, не препятствуя потоку смеси: гидротрансформатор перестает усиливать крутящий момент за счет жидкости, а только передает его.

Планетарный редуктор

Составные части планетарной передачи. Поз.1 — солнечная шестерня; поз.2 — сателлиты; поз.3 — водило; поз.4 — коронная шестерня.

Создания крутящего момента большего, чем момент, создаваемый ГТ;ГТ передает вращающий момент от мотора на ведущий вал планетарного редуктора. Планетарный ряд нужен для обеспечения:

1. Возможности передвижения автомобиля назад.

Планетарный редуктор включает в себя:

• планетарные ряды;
• муфты сцепления и тормозов.

Коронная шестерня размещена вокруг сателлитов. Сателлиты, закрепленные на водиле и размещены вокруг солнечной шестерни. Оборачивание планетарного ряда обеспечивает передачу крутящего момента на ведомую шестерню. Если застопорить солнечную шестерню (поз.1), вращательные движения продолжат выполнять коронная шестерня и сателлиты. Скорость первой (поз.4) будет больше, чем водила (поз.3).

Если водило затормозить, а солнечная шестерня с сателлитами будут вращаться с одинаковой скоростью — это приведет к изменению направления вращения коронной шестерни (задний ход).

Прямая передача достигается вращением с одинаковой скоростью всех элементов системы, кроме сателлит: перестает преобразовываться крутящий момент. Указанная конструкция редуктора характерна для заднеприводных автомобилей с передним расположением мотора.

У машин с передним приводом в АКПП находится более одного ведомого вала.

Достоинством планетарного ряда есть компактность: использование одного центрального вала. Переключение скоростей осуществляется блокировкой определенных составных частей ряда и разблокировкой других.

Муфта сцепления представлена в виде чередующихся наборов дисков, пластин, поршня и цилиндров. Управляется муфта с использованием гидравлического давления. Поршень, приводимый в движение гидравлической системой, прижимает пластины и диски друг к другу.

Ленточный тормоз является пластиной, обхватывающей барабан с одной из составляющих частей планетарного ряда, которая тормозится.

Гидравлическая система

Состав гидравлической системы

Указанная система включает в себя масляной насос, клапаны, центробежный регулятор, маслоканалы. Гидродавление создается маслонасосом, оно зависит от скорости машины и загруженности двигателя. Величина давления регулируется в зависимости от скорости движения авто — давление скоростного регулятора, загруженности мотора — давление дроссельного клапана. Открытие клапанов на определенные маслоканалы определяет передачу, на какую переключится коробка автомат.

Если автомобиль трогается с места, то насосом подается давление, обеспечивающее фиксацию составных частей планетарного ряда с передачей минимального крутящего момента, соответствующего первой передаче. С увеличением скорости и загруженности мотора АКПП начнет работать в режиме прямой передачи.

Во время включения понижения скорости подбирается схема открытия клапанов, при которой включить большую скорость невозможно.

АКПП первого поколения были полностью гидравлическими, сейчас гидравлику применяют только как исполнительную часть системы, остальные функции возложены на компьютеризированный блок управления, который получает сигналы от различных датчиков, обрабатывает их и принимает решение о переключении передач. Изучать последовательность действий для включения передач не нужно, автоматика выполняет эту задачу без вмешательства со стороны водителя.

Источник: https://pro-zamenu.ru/transmissiya/konstruktsiya-printsip-rabotyi-akpp.html

Автоматическая коробка передач – Устройство и принцип работы

В России по поводу АКПП сложился ряд мифов. На самом деле принцип нормальной работы Автоматической Коробки Передач не сложен, зная его, можно без труда отказаться от множества предубеждений. Механизм этот надежен и проверен временем.

История автоматической коробки передач

Первая автоматическая коробка передач спроектирована была в 1939 году. Изобретатели автоматической коробки передач были инженеры General Motors в США.

Oldsmobile Custom Cruiser стал первой машиной, на которой стояло подобное новшество. В том же году авто этой марки стали колесить по дорогам Америки.

В 60 году в Штатах был принят стандарт переключения АКПП, так называемый P-R-N-D-L, он до сих пор успешно работает.

Устройство автоматической коробки передач

Устройство автоматической коробки передач выполняет функцию изменения показателей крутящего момента, в границах превышающих возможности движка. Также благодаря этому блоку машина может двигаться задним ходом.

• Если взглянуть на работу автомата, как устроена сама коробка, то станет понятна суть: В АКПП принципосновывается на применении планетарного механизма, который функционирует благодаря наличию гидравлического блока, его работа напрямую зависит от переключения скорости движения машины.
• Перемещение рычага в автоматической коробке передач дает возможность управлять приводным валом и гидротрансформатором, что позволяет авто находится в статичном положении, ехать с ускорением, двигаться назад.

Принцип работы

Работает Автоматическая Коробка благодаря трем функциональным блокам:

1. Гидравлический блок;
2. Электронный блок;
3. Механический блок.

Последний узел контролирует передачи. «Гидравлика» курирует крутящий момент на колесах, а также генерирует передачу энергии на механическую часть.

Электроника АКПП руководит переключением различных режимов функционирования (так называемыйселектора переключения), также он способствует взаимодействию с системами авто.Элементы автоматической коробки являются, по сути, сердцем двигателя, без этого блока функционирование автомобиля невозможно.

Механизмы трансмиссии трансформируют крутящий момент от двигателя, что позволяет машине нормально двигаться. Одним из основных блоков АКПП, принимающих на себя главные нагрузки – это гидротрансформатор.

Гидротрансформатор передает крутящий момент. «Бублик» (так водители между собой называют этот агрегат) смягчает механические воздействия и чрезмерную вибрацию, которая поступает от маховика во время работы движка, направляет импульс к различным узлам АКПП.

…  Правильная замена масла в коробке передач-Шевроле Лачетти

Гидротрансформатор состоит:

1. Из лопастной машины;
2. Колесо турбины;
3. Реакторное колесо;
4. Центробежного насоса;
5. Блокировочные муфты;
6. Муфта свободного движения.

Гидротрансформатор принимает на себя повышенные нагрузки, благодаря этому блоку, работает насос для масла в АКПП.

Турбина и насос АКПП вплотную прилегают друг к другу, что увеличивают ресурс работы автоматического агрегата.

Коленчатый вал движка взаимодействует с насосом, вал АКПП соединяется с турбиной. Все это является причиной того, что нет строгой привязки между главными и управляемыми компонентами, имеется свободное проскальзывание.

Рабочая жидкость (трансмиссионка) проводит импульс от движка к трансмиссии, затем передается на лопасти турбины. Вся деятельность происходит в замкнутом контуре.

Трансмиссионка начинает быстрее двигаться внутри «бублика», что повышает крутящий момент. Коленчатый вал гидротрансформатора начинает вращаться быстрее, тогда скорость турбины и насосного колеса становятся одинаковыми. После этого жидкость начинает течь в другом направлении. После того как машина набрала скорость, гидротрансформатор будет сообщать только крутящий импульс.

С ростом скорости, ГТФ подвергается блокировке, импульс непосредственно поступает от маховика на коробку, при этом константной остается частота. Когда меняется передача, происходит разъединение элемента, угловые скорости уменьшаются до пределов, пока скорость вращения турбины не станет константной.

2. Гидромуфта работает по такому же принципу, передавая крутящий момент.
3. По конструктивному устройству – это колесо, на котором закреплены лопасти,

до определенного момента оно не функционирует. Из турбины масло поступает в насос и проходит через реактор, корректирующий крутящий импульс.

Реактор присутствует в блоке гидротрансформатора с тем, дабы корректировать крутящий импульс. Лопатки реактора АКПП обладают специальной конфигурацией, что позволяет жидкости динамично проходить по специальным проводящим канальцам и, попадая на насосное колесо, приводить его в движение.

Акпп состоит:

• Гидротрансформатор — находится в АКПП и работает автономно. Его конструктивные особенности напоминают сцепление КПП.
• Планетарный ряд – конструктивно похож на блок шестерен, трансформирует придаточное отношение во время движения.
• Тормозная лента, передние и задние фрикционы, реализуют переключение передач;
• Блок управления состоит и насоса, клапанной коробки и сборника масла. Гидроблок – это устройство с клапанами (соленоидами) и плунжерами:
• управляют двигателем;
• трансформируют нагрузку движка;
• уровень давления на акселератор;
• динамику гидравлических сигналов

…

  Когда менять масло в механической коробке передач

В АКПП Масляный насос отвечает за подачу жидкости в гидротрансформатор, отчего возникает необходимое давление в системе контроля. На насос поступает импульс только от функционирующего мотора, если машина не работает, то соответственно нет и рабочего давления.

Планетарный ряд это основной тип передачи в АКПП. Узлы фрикциона с помощью давления заставляют поршень двигаться, совершая движение с помощью конического диска, он вплотную прижимает ведомые, которые подходят к дискам пакета. Это дает возможность им вращаться и трансформировать крутящий импульс от барабана к втулке. Планетарные передачи в АКПП реализуют нужные передаточные отношения.

Фрикционные диски, дифференциал передают крутящий момент от движка к колесам

В АКПП тормозная лента осуществляет блокировку составных узлов планетарного ряда.

Гидроблок – основной и самый сложный блок в самой АКПП, его можно назвать «мозговым центром» трансмиссии. Этот блок труднее всего ремонтировать ввиду его сложности.

Коробку автомат правильно было бы назвать непростым устройством, но его существование заметно облегчает жизнь автомобилистам. В эксплуатации автоматическая коробка неприхотлива и успешно функционирует как на легковых, так и грузовых авто.

Преимущества автоматической коробки передач

При наличии работы «автомата» заметно возрастает легкость управления машиной;
Все рабочие узлы АКПП меньше подвержены излишним нагрузкам;

Возможность работать на «механике» остается.

Источник: https://motoran.ru/transmisii/avtomaticheskaya-korobka-peredach

Автоматическая коробка передач (АКПП) — устройство и принцип работы

Как ни странно, но в настоящее время АКПП ( автоматическая коробка переключения передач ) набирает популярность у автолюбителей и будущих автовладельцев. (Ваш покорный слуга относится к противникам данного вида коробок). Но об этом ниже.

Основное назначение АКПП — такое же, как и у механики – прием, преобразование, передача и изменения направления крутящего момента. Различаются автоматы по количеству передач, по способу переключения, по типу сцепления и по типу применяемых актуаторов.

Работу АКПП лучше рассмотреть на конкретном примере, а именно на классической трехступенчатой коробке передач с гидравлическими актуаторами (приводами) и гидротрансформатором. Надо отметить, что существуют и преселективные АКПП.

В устройство АКПП входит:

1. Гидротрансформатор – механизм, обеспечивающий преобразование, передачу крутящего момента, используя рабочую жидкость. Рабочая жидкость для АКПП обычно, готовое трансмиссионное масло для автоматических коробок передач. Но многие автолюбители используют жидкость для гидравлических приводов большегрузной техники (веретенку), хотя это и неправильно. Веретенка не предназначена для работы в условиях высокой скорости движения шестерен.
2. Планетарный редуктор – узел, состоящий из «солнечной шестерни», сателлитов, и планетарного водила и коронной шестерни. Планетарка является главным узлом автоматической коробки.
3. Система гидравлического управления – комплекс механизмов, предназначенных для управления планетарным редуктором.

Для того чтобы более полно объяснить принцип работы АКПП начнем с гидротрансформатора.

Гидротрансформатор служит одновременно сцеплением и гидромуфтой для передачи крутящего момента к планетарному механизму.

Представьте себе две крыльчатки с лопастями, расположенными друг напротив друга на минимальном расстоянии и заключенных в одном корпусе.

В нашем случае одна крыльчатка называется насосное колесо , которое соединено жестко с маховиком, вторая крыльчатка называется турбинным колесом и соединено посредством вала с планетарным механизмом.

Между лопастными крыльчатками находится рабочая жидкость.

Во время работы двигателя, при вращении маховика вращается и насосное колесо, его лопасти подхватывают рабочую жидкость и направляют ее на лопасти турбинного колеса, под действием центробежной силы.

Соответственно лопасти турбинного колеса приходят в движение, но рабочая жидкость после выполнения работы отлетает от поверхности лопастей и направляется обратно на насосное колесо, тем самым тормозя его.

Но не тут то было! Для изменения направления отлетающей рабочей жидкости между колесами располагается реактор , у которого так же имеются лопасти и расположены они под определенным углом.

Получается следующее — жидкость от турбинного колеса возвращаясь через лопасти реактора ударяет вдогонку лопасти насосного колеса, тем самым увеличивая крутящий момент ДВС, потому что сейчас действуют две силы – двигателя и жидкости. Надо отметить, что при начале движения насосного колеса, реактор стоит неподвижно.

Так продолжается до тех пор, пока обороты насосного не сравняются с оборотами турбинного колеса и стоящий неподвижно реактор только будет мешать своими лопастям – притормаживать обратное движение рабочей жидкости. Для исключения этого процесса в реакторе находится муфта свободного хода , которая позволяет реактору крутиться со скоростью крыльчаток, этот момент называется точкой сцепления .

Получается, что при достижении номинальных оборотов двигателя, сила от двигателя передается на планетарный механизм через… жидкость. Другими словами гидротрансформатор АКПП превращается в гидромуфту. Значит, крутящий момент уже передался дальше – на планетарный механизм?

Нет! Для того чтобы передать силу от двигателя, необходимо чтобы сработала муфта привода от ведущего вала. Но все по порядку…

Планетарный редуктор состоит из:

1. планетарных элементов
2. муфт сцепления и тормозов
3. ленточных тормозов

Планетарный элемент представляет собой узел из солнечной шестерни, вокруг которой расположены сателлиты, которые в свою очередь крепятся на планетарное водило. Вокруг сателлитов находится коронная шестерня. Вращаясь, планетарный элемент передает крутящий момент на ведомую шестерню.

Муфта сцепления представляет собой набор дисков и пластин, чередующихся друг с другом. Чем-то муфта АКПП представляет собой сцепление мотоцикла. Пластины муфты вращаются одновременно с ведущим валом, а вот диски соединены с элементом планетарного ряда.

Для трехступенчатой коробки планетарных рядов два – первой-второй передачи и второй-третьей. Привод в действие муфты обеспечивается сжатием между собой дисков и пластин, этот работу выполняет поршень.

Но поршень не может сам двигаться, в действие он приводится гидравлическим давлением.

Для понятия работы всей коробки разберем работу одного планетарного ряда. Представим себе, что затормозилась солнечная шестерня (в центре), значит, в работе остаются коронная и сателлиты на планетарном водило. В этом случае скорость вращения водило будет меньше, чем скорость коронной шестерни.

Если позволить солнечной шестерне вращаться с сателлитами, а затормозить водило, то коронная шестерня изменит направление вращения ( задний ход ). Если скорости вращения коронной шестерни, водило и солнечной шестерни, будут одинаковые, планетарный ряд будет вращаться как единое целое, то есть, не преобразовывая крутящий момент ( прямая передача ).

После всех преобразований крутящий момент передается на ведомую шестерню и далее на хвостовик коробки. Надо отметить что мы рассматриваем принцип работы автоматической коробки передач у которой ступени расположены на одной оси, такая коробка предназначена для авто с задним приводом и передним расположением двигателя.

Для переднеприводных авто, размеры коробки должны быть уменьшены, поэтому как и МКПП вводятся несколько ведомых валов.

Таким образом, затормаживая и отпуская один или несколько элементов вращения можно добиться изменения скорости вращения и изменения направления . Всем этим процессом управляет гидравлическая система управления.

Гидравлическая система управления состоит из масляного насоса, центробежного регулятора, системы клапанов, исполняющих устройств и масляных каналов. Весь процесс управления зависит от скорости вращения двигателя и нагрузки на колеса.

При движении с места масляный насос создает такое давление, при котором обеспечивается алгоритм фиксации элементов планетарного ряда так, что бы крутящий момент на выходе был минимальным, это и есть первая передача (как говорилось выше – затормаживается солнечная шестерня в двух ступенях).

Далее при росте оборотов, давление увеличивается и в работу входит вторая ступень на уменьшенных оборотах, первая ступень работает в режиме прямой передачи. Увеличиваем еще обороты двигателя – коробка передач начинает работать вся в режиме прямой передачи.

Как только нагрузка на колеса увеличится, то центробежный регулятор начнет понижать давление от масляного насоса и весь процесс переключения повторится с точностью до наоборот.

При включении пониженных передач на рычаге переключения, выбирается такая комбинация клапанов масляного насоса, при которой включение повышенных передач невозможно.

Главным достоинством автоматической коробки передач, конечно, служит комфорт при вождении — дамы просто в восторге! И, бесспорно, с автоматом двигатель не работает в режиме повышенных нагрузок.

Недостатки (и они очевидны) – низкий КПД, полное отсутствие «драйва» при трогании с места, большая цена, а главное – авто с автоматом нельзя завести с «толкача»!

Подводя итоги, скажем, что выбор коробки это дело вкуса и… стиля вождения!

Источник: http://ymp3.ru/kak-vse-ustroeno/avtomaticheskaya-korobka-peredach-akpp-ustrojstvo-i-princip-raboty

Устройство и принцип работы автоматической коробки

В настоящее время, каждый выпускаемый автомобиль имеет комплектацию с автоматической коробкой переключения передач. Внедрение АКПП, обеспечило водителю комфортное вождение, без надобности постоянно выжимать педаль сцепления и вручную осуществлять переключение передач как на механической коробке передач.

АКПП имеет сложное устройство и дорога в обслуживании, однако по сравнению с механической коробкой имеет как преимущества так и недостатки. К преимуществам относится то, что ещё раз повторюсь, нет надобности выжимать педаль сцепления и вручную переключать передачи на повышенную или пониженную, за что эту коробку передач и предпочитают особи противоположного пола. Это не только удобно, но ещё и меньше отвлекаешься от слежения за дорогой. Недостатки этой коробки: длительный разгон автомобиля, соответственно с этим повышенный расход топлива, а также достаточно дорогое обслуживание.

АКПП устанавливается как на переднеприводные так и на заднеприводные автомобили, также есть полноприводные автомобили с автоматической трансмиссией, которая продолжает совершенствоваться и по сей день. Разработчикам удалось сделать практически неощутимое переключение передач, снизить время разгона автомобиля и снизить расход топлива, также к коробке было добавлено множество разных функций. Различают три основных типа АКПП:

1. Гидравлическая АКПП (классическая коробка автомат) — передаточное число изменяется при помощи давления масла, которое нагнетается масляным насосом, путём блокировки муфт, соединённых с элементами планетарного ряда;
2. Вариатор (бесступенчатая коробка передач) — понижение или повышение передачи крутящего момента происходит изменением диаметра ведущего и ведомого шкивов при помощи давления масла;
3. Роботизированная АКПП — управляется электронным блоком управления.

Роботизированная АКПП разделяется также на два подвида:

• АКПП Tiptronic — представляет собой гидравлическую АКПП с функцией ручного переключения передач;
• DSG — можно сказать более усовершенствованный Tiptronic, с двумя сцеплениями, которые сглаживают переход между передачами, делая его незаметным для водителя. Также есть функция «Спорт-режим», обеспечивающая быстрый разгон автомобиля. Такая коробка передач по расходу топлива экономичнее механической.

Многие автолюбители считают, что сложно понять принцип работы автоматической коробки, однако по мне, это не совсем так. Попробую доходчиво растолковать читателям устройство и принцип работы классической трёхступенчатойАКПП. Автоматическая коробка состоит из трёх основных частей, каждая из которых выполняет определённую функцию:

1. Гидротрансформатор;
2. Планетарный редуктор;
3. Система гидравлического управления.

Гидротрансформатор обеспечивает передачу крутящего момента к механизмам трансмиссии, как обычное сцепление автомобиля. Гидротрансформатор используется на всех видах АКПП и состоит из насосного колеса, реактора и турбинного колеса, заключённых в одном корпусе, который прикрепляется к маховику двигателя. Внутри гидротнасформатора находится трансмиссионное масло для АКПП. Сразу за ним, на валу трансмиссии расположен центробежный масляный насос, который от вращения вала создаёт определённое давление масла в системе гидравлического управления.

Насосное колесо, прочно соединено с корпусом, а турбинное с валом трансмиссии. Благодаря вращению насосного колеса от маховика, его лопасти подхватывают жидкость и центробежной силой направляют её к турбинному колесу, которое начинает вращаться. Реактор, расположенный между насосным и турбинным колесом, вращается свободно и служит для перенаправления жидкости, которая летит от турбинного колеса обратно к насосному в сторону его вращения, чтобы исключить понижение крутящего момента. Планетарный редуктор, является основным элементом автоматической коробки, передающим крутящий момент к ведомой шестерне, затем через неё он передаётся на дифференциал и уже потом к ведущим колёсам.

Планетарный редуктор состоит из солнечной шестерни, планетарного водила, на котором расположены сателлиты и коронная шестерня.

Путём блокировки одного из элементов планетарного ряда, будь то солнечная шестерня, водило или коронная шестерня, осуществляется изменение крутящего момента. Например, заблокировав солнечную шестерню, скорость вращения водила с сателлитами будет меньше, чем скорость вращения коронной шестерни. А когда мы будем вращать коронную шестерню с заблокированной солнечной шестернёй, водило с сателлитами будет одинаково вращаться с коронной шестернёй. Или же, если вращать солнечную шестерню и заблокировать водило, то через сателлиты, коронная шестерня будет вращаться в обратном направлении, что позволит автомобилю двигаться задним ходом.

На трёхступенчатых АКПП установлены два планетарных редуктора. Входной вал является ведущим, так как он передаёт крутящий момент через гидротрансформатор. На конце входного вала зубчатый венец, который через фрикционы соединяется с барабаном промежуточного вала, на котором расположены планетарные редуктора, заключённые в барабан. Каждый редуктор имеет свой фрикционный пакет. Водило заднего планетарного редуктора соединено с выходящим валом, передающим момент на ведущие колёса. Фрикционный пакет, представляет собой набор металлических и картонных пластин, которые блокируют соответствующий элемент планетарного ряда.

Пакет фрикционов приводится поршнем с помощью давления масла через специальные масляные каналы в корпусе коробки передач. Получается при блокировке того или иного планетарного ряда, зубцы фрикционной муфты входят в зацепление и с корпусом барабана и с тем планетарным элементом, который они блокируют.

Большее количество передач достигается наличием дополнительных планетарных редукторов и их фрикционных пакетов. Однако конструкция и принцип работы будет намного сложнее и запутаннее.

Система гидравлического управления состоит из масляного насоса, о котором упоминалось выше, электронного блока управления и масляных каналов с золотниками, которые в зависимости от давления масла открывают ему доступ к определённым каналам. Изменение крутящего момента в АКПП зависит от нагрузки на двигатель и скорости движения автомобиля. Регулятор дроссельного давления на основании этих показателей перемещает клапан, к тем или иным масляным каналам, которые приводят в действие механизмы фрикционных муфт в зависимости от возрастания или понижения дроссельного давления в регуляторе.

Когда водитель вручную переводит рычаг КПП в положение 1, 2 или 3, в системе срабатывает определённый золотник, открывающий путь масла к определённым фрикционам для включения соответствующей передачи.

В АКПП заднеприводного автомобиля используется передача крутящего момента на одном валу, в который входят ведущий, промежуточный и ведомый. А в переднеприводном, используется вторичный вал, соединённый с первичным, шестернями. Вторичный вал входит в дифференциал, заключённый в картере коробки передач.

устройство и принцип работы, виды автоматических коробок передач

В последнее время, когда инновации проникли в мир автомобилестроения, водители предпочитают приобретать транспортные средства с автоматической коробкой. Но прежде, чем бежать в салон, и выбирать автомобиль, следует рассмотреть особенности устройства, и оценить принцип функционирования. Кроме того, следует проанализировать основные преимущества и недостатки системы, и понять основы по управлению подобных машин.

Что такое АКПП и ее разновидности

Автоматическая коробка передач – вмонтированное оборудование в автотранспорт, которое самостоятельно контролирует процедуру изменения скоростных вариантов в период движения по дорожному полотну. Благодаря устройству по ходу управления транспортным средством, прибор способен распознать условия, и подбирает разумный вариант передаточного отношения.

При этом, можно не следить за скоростью, коробка меняет передаточное отношение, исходят из внешних скоростных параметров двигателя. При этом, транспортное средство трогается с места проще и быстрей. Автоматическая коробка передач может быть установлена на колесных, рельсовых или гусеничных вариантах транспортных средствах.

В автомобильном мире различают несколько основных вариантов АКПП, если брать в особое рассмотрение условия, и особенностей конструкции. Среди доступных вариантов выделяют:

• классическая коробка передач;
• роботизированная КПП;
• вариатор.

Классическая автоматическая коробка передач

Классический вариант АКПП считается наглядным примером автоматической трансмиссии. К техническим характеристикам традиционной модели можно записать отсутствие связи между колесами и двигателем. При этом, крутящий момент переходит с использованием рабочей жидкости с применением двух установленных турбин. Современные варианты классических передач подстроены под зимние условия, или режим работы спортивной направленности. При этом, езда может стать экономичной. Одни модели позволяют переходить на ручное управление.

Расход топлива на устройстве с АКПП меньше, чем на механической коробке. Старт и разгон производится быстрей. Модели автомобилей с подобным оборудованием стоят дороже.

После лет разработок автоматическая коробка может быть управляема под конкретно установленные и необходимые условия во время вождения. При этом, транспортные средства можно подстраивать под необходимые условия, например, зимние.

Если на автомобиле установлен доступ к ручному правлению, вождение зависит не только от водителя. Компьютер контролирует движение, и работает даже на ручном режиме. Поэтому разумней назвать режим полуавтоматическим.

Классическая коробка передач входит в комплектацию автомобилей:

• Uz-daewoo Gentra;
• Nissan Almera;
• Chevrolet Cobalt;
• Hyundai Accent;
• Renault Logan Classic.

Роботизированная КПП

Роботизированная модель коробки передач напоминает механический вариант по внешнему виду, но вид управления робот относится к автоматике. Роботизированный КПП дает возможность в несколько раз сократить расход топлива во время движения транспортного средства. Но, многие находят и недостатки в работе робота.

Если транспортное средство оснащено роботизированным оборудованием, водитель может рассчитывать только на сдержанный режим езды. Если водитель решил ускориться, и нажал на газ со всей силой, можно почувствовать, что коробка тяжело переключает скорости. Транспортное средство как будто подтолкнут с задней области вперед. Несмотря на недостаток, у робота масса меньше, чем у аналогичных моделей.

Многие производители решили удалить недостаток из автомобильных средств с роботизированной системой, и дополнили конструкцию автомобилей двумя моделями сцеплений. Каждое сцепление управляет передачами четного и нечетного характера. При этом, коробка стала функционировать легче и спокойней. Но модели с двумя сцеплениями дороже аналогичных вариантов.

Роботизированная коробка передач установлена на:

• Skoda Rapid;
• Skoda Octavia;
• Skoda Yeti;
• Volkswagen Jetta.

Вариаторы

Вариатор представляет вариант АКПП без ступеней. В подобном варианте, трансмиссия способна спокойно и одномерно переключать и варьировать крутящий момент. На коробке передач отсутствует фиксированное число ступеней. Машина с вариатором осуществляет движение, и ускорение плавно без скачков или неровностей.

Вариатор позволяет транспортному средству двигаться равномерно и плавно на всем протяжении пути, контролировать балансировку скорости. Оборудование может мгновенно подхватить момент, когда необходимо изменение передач. Вариатор регулярно работает монотонно, и водители не смогут услышать гул мотора. Некоторые модели включают режим виртуальной передачи, и машина виртуально делает смену передач при движении. При этом, водитель может ощущать перемену, как на классическом варианте.

Машины, на которых установлен вариатор:

• LIFAN Smily;
• Chery Tiggo;
• Nissan Sentra.

Принцип работы коробки передач

Варьирование скорости может проходить за различное время в зависимости от используемой скорости в период осуществления движения, и удельного параметра нагрузки на двигатель транспортного средства. Контроль производит система управления. Она распознает необходимые манипуляции, и использует передачу в качестве гидравлического воздействия. При этом, гидравлика способна изменять положение муфты и тормоза в системе планетарного механизма. При воздействии на муфту и тормоз, происходит переключение передаточного отношения с учетом режима, с которым работает двигатель в созданных условиях функционирования.

Эффективность функционирования автоматизированного варианта трансмиссии зависит от характеристики уровня масла в транспортном средстве, поэтому водителям необходимо регулярно проверять состояние. При функционировании температурный режим масла доходит до 80 градусов. Чтобы избежать проблем с перегревом, и возникновение неисправностей, необходимо учитывать погодные условия на улице. Зимой следует прогревать автомобиль, а летом необходимо охлаждать двигатель.

Автоматическая коробка передач охлаждается с использованием специально разработанной охлаждающей жидкостью, или воздушными потоками.

Чтобы не допустить перегрев, следует следить за температурой. Температурный режим двигателя не может быть больше 20% от режима в охлаждающей системе. Процедура охлаждения возможна только в том случае, когда температура жидкости составляет не более 80 градусов. Обменник тепла связан с внешней областью насоса для масла, который имеет соединение с фильтром. При помощи тонких стенок каналов происходит контакт циркулирующего масла с охлаждающей жидкостью.

Чтобы оборудование функционировало в соответствии с нормой необходимо просматривать давление масла, которое не должно выходить за пределы 2,5-4,5 бар. Уровень давления складывается из показателя срока эксплуатации.

Устройство АКПП

Устройство рассчитано на автоматическое управление. Каждый элемент тесно связан с другими деталями в транспортном средстве, чтобы грамотно организовать комплексный подход. Устройство автоматического оборудования состоит из:

• Гидротрансформатор – устройство, которое способно переработать рабочую жидкость в крутящий момент. Если говорит о рабочей жидкости, то автоматическая коробка использует масло трансмиссионного характера. Не грамотно применять жидкость, которая рассчитана для функционирования гидравлического привода. Ветеренку нельзя применять для функционирования в режиме высокой скорости при движении шестеренок.
• Планетарный редуктор состоит из комплекса элементов. К деталям планетарного редуктора относятся коронная шестерня, солнечная шестерня, планетарная водила, и сателлиты. При помощи планетарного редуктора происходит связь автоматического оборудования.
• Система гидравлического управления – набор приборов, которые контролируют и управляют планетарным редуктором.

Диагностика АКПП

Как и любое устройство, автоматическая коробка требует регулярной диагностики, чтобы проверить нормальное функционирование, и составить дальнейший план действий при обнаружении поломок. Диагностику оборудования должен проводить механик, который может определить наличие неисправности, и дать разумное решение для проблемы.

В ходе диагностических работ механик может провести два варианта проверки. Вначале производится первичная диагностика. Первичный осмотр способен определить крупные неисправности. При необходимости дальнейших манипуляций, необходимо провести углубленную модель работ.

Первичная диагностика:

• Электронный вариант. Диагностика проводится при помощи сканера, который присоединяют к диагностическому разъему. В памяти блока управления необходимо проверить наличие ошибок, чтобы определить место поломки.
• Тест-драйв. Мастер вместе с водителем проводит пробную езду, в ходе движения которой происходит проверка функционирования в специфических режимах. Мастер использует различные стили вождения, чтобы оценить работу машины.

Углубленная диагностическая работа нацелена на проверку каждого элемента. Процедура проведения углубленной проверки:

• Оценивание уровня масла. Если мастер обнаружил следы от протечки масла, то следует найти место, где течет масло. Проверка производится при помощи заливной пробки, которая расположена в поддонной области автоматической коробки. Если масло переливается через края, то уровень нормальный для функционирования.
• Анализ качества масла. Нормальное масло не может иметь запах гари, а цвет должен быть желтым или красным с учетом типа ATF. Если взять масло в руки, не должно образовываться примесей, пены или разводов.
• Наличие отложений в поддоне. Механик демонтирует поддон, и смотрит содержимое. Если элементы оборудования износились, или испорчены, в поддон могут выходить продукты от процессов. Если на поддоне обнаружилась стальная стружка крупного размера, то гидротрансформатор имеет повреждения. Если стружка бронзовая или медная, то подшипники скольжения вышли из строя, и требует замены. Если на поддоне пудра из алюминия, то корзины сцепления испортились.
• Диагностирование давления. Измерять давление можно при помощи манометра.
• Проверка в форме STOP-STALL. Коробка передач может прибуксировать, поэтому тест позволяет проследить подобный момент. Механик держит тормоз, при этом, сильно надавливает на газ. Если нет проблем, то нагрузка на двигатель дает команду не увеличивать обороты. Проводить тест может механик, поскольку неопытный мастер может испортить оборудование.

Как пользоваться автоматической коробкой передач?

Пользователи, которые не привыкли ездить на машине с автоматической коробкой, должны понимать, что подобная конструкция не терпит резких движений. Старт и изменения скоростного режима должны проходить плавно.

Режимы работы

Режимы работы обозначаются в виде буквенных символов, чтобы водитель смог среагировать на условия движения:

• D – классический вариант движения вперед;
• R – задний ход машины, который следует включать, когда водитель держит педаль тормоза;
• N – режим, когда коробка передач и двигатель отсоединены, который называют нейтралкой;
• S – режим, который необходим, когда автомобиль движется по склонам, при этом, включается режим пониженной передачи.

Как заводить машину на автомате?

Когда необходимо завести машину, селектор должен стоять в нейтральном положении, или на парковке, при этом, автомобиль может понять, что идет сигнал о начале запуска. Если делать выбор между двумя режимами, лучше использовать парковку, чтобы транспортное средство не могло скатиться вниз, и тогда распределение трансмиссии производится соответствующим образом. Нейтралкой следует пользоваться, когда проводится аварийная буксировка. Водителю следует проверить, что ручка стоит у символа N.

После того, как было выбрано положение рычага, необходимо слегка отпустить педаль тормоза, двигатель не может функционировать, когда педаль зажата. При этом, разумно проделывать операцию по отпусканию педали во время поворота ключа.

Как ездить на автоматической КПП, и чего делать нельзя?

Правила управления транспортным средством:

• Нажать на педаль тормоза до конца, изменив положение селектора в сторону D.
• Затем водитель должен снять машину с ручного тормоза.
• Если водитель плавно отпускает педаль тормоза, машина начинает движениевперед.
• Для того, чтобы повысить скоростной режим, необходимо надавить на газ, коробка самостоятельно будет выбирать необходимый режим функционирования. Чтобы снизить скорость, необходимо отпустить педаль газа.
• Если необходимо остановить машину, следует нажать на тормоз.
• Во время движения селектор должен регулярно находиться в расположении D.

Как ездить зимой?

Зима – сложный период года для управления машиной. Основную сложность составляют сугробы или заносы на скользком дорожном покрытии. Водителям следует знать, как преодолевать сложности:

• Сугробы. Если водителю необходимо проезжать по сугробам, то следует сменить режим с Drive на 2 передачу, если транспортное средство оснащено системой переключения на ручной режим. Если режима нет, то водителю придется постараться выбрать из сугроба в раскачку. При этом, следует плавно давить на газ, проехать вперед, а затем проделать с задним режимом. Повторять операцию, пока машина не выедет из сугроба.

• Заносы. Если машина попал в занос, то следует отпустить резко педаль газа, вывернув руль по направлению к заносу.

Плюсы и минусы

Конструкция имеет преимущества и недостатки по сравнению с механическим принципом. Перед покупкой автомобиля следует внимательно рассмотреть плюсы и минусы. К достоинствам модели можно отнести:

• Комфорт движения. Водителю не нужно регулярно контролировать скорость, и переключать скоростные режимы. Транспортное средство делает переключение по ходу движения и условиям.
• Мощность не изменяется, несмотря на переключение скорости.
• Перегрузки транспортного средства невозможны, поскольку процесс контролирует гидротрансформатор.
• Если машина обладает дополнительными режимами, автомобиль может передвигаться в условиях бездорожья, или по сугробам.
• Конструкция медленно изнашивается, поскольку крутящий момент работает плавно.
• Во время движения, водитель и пассажиры могут заметить, что транспорт движется плавно и равномерно, нет скачков, или ощущений от переключения скоростей.
• Безопасность на дороге, потому что водителю не нужно отвлекаться от дороги во время движения.

К недостаткам можно отнести:

• Высокая цена. Комфорт требует затрат, поэтому шанс управлять транспортным средством дается при вложениях.
• Если движение проводится по городу, расход топлива возрастает на 15 или 20%. В городе, где регулярно образовываются пробки, механизм часто срабатывает, и может выйти из строя до гарантийного срока по эксплуатации.
• Механизм сложный, требует особенного внимания, и помощи механиков. При этом, при поломке, элементы не дешевые, или иногда нужно заменять полную систему.
• Автомобиль нельзя запустить с толчка, если аккумулятор двигателя разряжен.
• Перед началом пользования, необходимо прогревать долгое время. Летом автомобиль охладить, чтобы двигатель не перегрелся.

В последнее время АКПП смогла стать настоящим конкурентом для привычной механической коробки. Большое число режимов в сочетании с плавным ходом делает время, проведенное за управлением не просто необходимостью, но и приятным времяпрепровождением.

устройство и принцип работы акпп в автомобиле и видео

Как работает АКПП | Устройство автоматической коробки передач | Эксплуатация и примеры

Отчасти это так, но зная конструктивные особенности АКПП и принцип ее работы, Вы изначально продливаете жизнь своей коробке передач. В этой статье мы хотели бы рассказать Вам об основных механизмах и принципах работы автоматической коробки передач.

Что такое АКПП?

Автоматическая коробка переключения передач — это важный конструктивный элемент трансмиссии транспортного средства, служащая для изменения крутящего момента, направления, а также скорости движения т.с. и для длительного разъединения двигателя от трансмиссии. Различают бесступенчатые (Вариатор), ступенчатые (Гидроавтомат) и комбинированные коробки передач (Роботизированные коробки типа “DSG”).

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯРазновидности и типы АКПП

Не секрет, что трансмиссия оказывает основное влияние на динамику автомобиля. Производители постоянно испытывают и внедряют новейшие технологии в наши автомобили.

Тем не менее большинство автомобилистов предпочитают эксплуатировать автомобили с механической коробкой передач, так как считают, что головной боли последняя приносит гораздо меньше.

Отчасти это так, но зная конструктивные особенности АКПП и принцип ее работы, Вы изначально продливаете жизнь своей коробке передач. В этой статье мы хотели бы рассказать Вам об основных механизмах и принципах работы автоматической коробки передач.

Что лучше МКПП или АКПП

Как правило, наш отечественный автолюбитель к автоматическим коробкам передач относится с определенными  предубеждениями. Видимо причиной тому наше хроническое нежелание перекладывать на чужие плечи свою проблему и  попытка самостоятельного ее устранения.

К примеру, американцы, а ведь именно они придумали АКПП, этим не страдают. В Америке весьма не популярны механические коробки переключения передач и только 5% американских автолюбителей из ста пользуются механикой. Популярность АКПП и в Европе растет из года в год огромными темпами.

Конечно же поклонники автомата есть и среди наших соотечественников, вот только правильно эксплуатировать их получается далеко не у всех. По утверждению автомехаников, именно несвоевременное тех.

обслуживание и неправильная эксплуатация, зачастую служит первопричиной всех неисправностей автоматической коробки передач.

• Как определить неисправность АКПП?

Как работает АКПП?

Для того, чтобы понять принцип работы автоматической коробки передач – мы условно распределим ее на три части: гидравлическая, электронная и механическая.

Как можно догадаться, механическая часть отвечает непосредственно за переключение передач. Гидравлическая передает крутящий момент и создает воздействие на механическую.

Электронная – это мозг, который отвечает за переключение режимов (селектор) и обратную связь с системами автомобиля.

Как известно сердцем машины является двигатель, в случае с коробкой передач это так же уместно. Трансмиссия должна преобразовывать мощность и крутящий момент двигателя таким образом, чтобы обеспечить для движения транспортного средства необходимые условия. Большую часть этой тяжелой работы выполняет гидротрансформатор (он же “бублик”) и планетарные передачи.

Гидротрансформатор в зависимости от частоты вращения колес и нагрузки изменяет крутящий момент автоматически и выполняет функции сцепления (как в механической коробке). В свою очередь гидротрансформатор состоит из пары лопастных машин – центростремительной турбины и центробежного насоса, а также между ними расположен направляющий аппарат-реактор.

Турбина с насосом максимально сближены, а их колеса имеют форму, которая обеспечивает непрерывный круг циркуляции рабочих жидкостей. Именно благодаря этому у гидротрансформатора минимальны габаритные размеры и минимальны потери энергии при перетекании жидкостей от насоса к турбине.

Коленвал двигателя связан с насосным колесом, а вал коробки передач с турбиной.

В виду этого в гидротрансформаторе нет жесткой связи между ведомыми и ведущими элементами, потоки рабочих жидкостей осуществляют передачу энергии от двигателя к трансмиссии, которая с лопаток насоса отбрасывается на лопасти турбины.

Как работает АКПП видео:

Гидромуфта и гидротрансформатор

• Какая АКПП самая надежная?

Собственно говоря, гидромуфта работает по такой же схеме, не трансформируя его величину она передает крутящий момент. Реактор введен в конструкцию гидротрансформатора для того чтобы изменять момент. В принципе это такое же колесо с лопатками только жестко посаженное на корпус и до определенного времени не вращающееся.

На пути по которому возвращается масло из турбины в насос расположен реактор. Особый профиль имеют лопатки реактора, сужаются постепенно межлопаточные каналы.

Благодаря этому скорость рабочих жидкостей текущих по каналам направляющего аппарата, понемногу увеличивается, а выбрасываемая в сторону вращения насосного колеса из реактора жидкость подгоняет и подталкивает его. 

Из чего состоит АКПП?

1. Гидротрансформатор — сходен со сцеплением в мех.коробке, но управления непосредственно водителем не требует.
2. Планетарный ряд — сходен с блоком шестерен в мех.коробке и изменяет придаточное отношение в автомате при переключении передач.
3.

Тормозная лента, задний фрикцион, передний фрикцион — они служат для непосредственного переключения передач.
4. Устройство управления — это целый узел состоящий из шестеренчатого насоса, клапанной коробки и маслосборника.

Клапанная плита (гидроблок) — это система каналов с клапанами (соленоидами) и плунжерами, выполняющими функции контроля и управления, также преобразует нагрузку двигателя, степень нажатия на акселератор и скорость движения в гидравлические сигналы.

На основании таких сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически меняются передаточные числа.  

Гидротрансформатор                                                                                 Планетарный ряд

Тормозная лента                                                                                          Пакеты фрикционов

Гидротрансформатор (torque converter ) – предназначен для того чтобы передавать крутящий момент от двигателя к компонентам АКПП. Установлен он в кожухе расположенном между коробкой и двигателем выполняя функции сцепления.

Наполненный рабочей жидкостью в процессе работы он несет высокие нагрузки вращаясь с довольно большой скоростью.

Он, поглощая и сглаживая вибрации двигателя и передавая крутящий момент, приводит в действие  насос для масла, который находится в коробке передач.

Масляный насос в свою очередь трансмиссионной жидкостью наполняет гидротрансформатор создавая тем самым нужное давление в системе контроля и управления. Поэтому мнение о том, что машину с автоматом можно принудительно завести без стартера разогнав ее до большой скорости, является ошибочным.

Энергию шестеренчатый насос получает только от двигателя, при неработающем двигателе давление в системе контроля и управления отсутствует вне зависимости от того в каком положении находится ручка рычага переключения скоростей.

Поэтому вращение карданного вала принудительно не заставит коробку заработать, а двигатель — завестись. 

Планетарный ряд — в отличие от «механики», где сцепляющиеся между собой шестеренки и параллельные валы, в «автоматах» в основном используются передачи планетарные.
 

Составные части фрикциона — давлением масла в движение приводится поршень (piston).

Поршень двигаясь под давлением масла, посредством конического диска ( dished plate) прижимает очень плотно ведомые к ведущим дискам пакета, от чего они вращаются единым целым и осуществляют передачу крутящего момента от барабана к втулке. Несколько планетарных механизмов, обеспечивающие необходимые передаточные отношения, расположены в корпусе коробки передач.

Передачу же крутящего момента от двигателя через механизмы планетарные непосредственно к колесам осуществляется при помощи фрикционных дисков, дифференциала и прочих сервисных устройств. Посредством трансмиссионной жидкости через систему контроля и управления происходит управление всеми перечисленными устройствами.

Тормозная лента — устройство посредством которого  осуществляется блокировка элементов планетарного ряда.

Гидроблок – сложнейший механизм в автоматической коробке. Как мы уже писали выше, это мозги трансмиссии. Наиболее дорогстоящая по ремонту деталь.

Устройство АКПП Видео

Виды АКПП | Сравнение с механикой | Достоинства и недостатки

Постоянное повышение качества эксплуатации современного транспортного средства неизбежно привело к заметному конструкционному усложнению.

Благоприятным образом на двигателе, скоростных качествах и ходовой части  отразилось оборудование автомобиля коробкой-автоматом, что к тому же позволило частично облегчить нагрузку водителя в движении.

Благодаря простоте в эксплуатации и надежности, использование данного изобретения обрело широкое применение.

В наше с вами время АКПП широко применяются как в легковых и полноприводных авто, так и на грузовиках.

Водителю на автомобиле с механической коробкой переключения передач для того чтобы двигаться с нужной скоростью нужно довольно часто «дергать» рычаг переключения передач также он должен самостоятельно следить за скоростью и нагрузкой.Использование коробки-автомата отменяет эти необходимости.

На лицо явные преимущества автомата перед механикой, такие как:

Комфортность управления автомобилем повышается ;

Плавно производятся автоматические переключения скоростей ;

Ходовая часть и двигатель защищает от перегрузок;

Возможно как автоматическое, так и ручное переключение передач.

Применяемые на сегодня АКПП условно делятся на два типа. Различаются эти типы в основном системами контроля и управления за использованием трансмиссии.

У первого типа АКПП управление и контроль выполняется определенным гидравлическим устройством.

Эту же функцию в АКПП второго типа выполняет электронное устройство. Роботизированные коробки.

Приведем вполне конкретные примеры:

Предположим, машина, двигается по равнинному отрезку дороги, участок с крутым подъемом. Какое-то время мы не трогаем педаль акселератора и наблюдаем за реакцией гидротрансформатора при изменении условий движения. При увеличении нагрузки на ведущие колеса автомобиль теряет скорость.

Как следствие частота вращения турбины падает. Это влияет на противодействие движению рабочих жидкостей внутри гидротрансформатора.

От чего возрастает скорость циркуляции, это автоматически увеличивает крутящий момент на валу турбинного колеса до возникновения равновесия между ним и моментом сопротивления движению.

Точно так автомат работает при трогании с места.

Только теперь самое время задействовать акселератор — после этого обороты коленвала увеличиваются и насосного колеса тоже, а машина и турбина были неподвижны, однако проскальзывание внутри гидротрансформатора не препятствовало холостой работе двигателя.

В таком случае в максимальное количество раз трансформируется крутящий момент. Но по достижению необходимой скорости  преобразование крутящего момента становится не нужным.

При помощи автоматически действующей блокировки гидротрансформатор превращается в звено, которое жестко связывает ведомый и ведущий валы. При такой блокировке внутренние потери исключаются,  значение передачи КПД увеличивается, при этом режиме движения расход топлива уменьшается и повышается эффективность торможения двигателем при замедлении.

Реактор освобождается и вращается с турбинным и насосным колесами для снижения всех тех же потерь.

С какой же целью КПП присоединяют к гидротрансформатору, когда тот самостоятельно в зависимости от нагрузок на ведущие колеса может величину крутящего момента изменять?

Гидротрансформатор способен изменять крутящий момент с коэффициентом 2-3.5 не более. А для эффективной работы трансмиссии таких диапазонов изменения придаточных чисел явно недостаточно. Также иногда встает необходимость включать заднюю передачу или нейтральную.

Коробки-автомат имея зубчатые зацепления все же многим отличаются от механических коробок, к примеру, передачи они переключают без разрывов потока мощности при помощи многодисковых фрикционных муфт приводимых гидравликой и ленточных тормозов.

В зависимости от скорости машины и интенсивности нажатия на педаль акселератора автоматически выбирается нужная передача, она то и интенсивность разгона и определяет.

Определяет нужную передачу электронный и гидровлический блоки управления автоматической коробкой передач.

Водитель же помимо нажатия на педаль газа может выбрать режимы спортивный или зимний (у таких режимов акпп индивидуальный алгоритм переключения передач), а также может выбрать режим который помогает передвигаться по участкам пути со сложным рельефом (в этом режиме автомат не сможет переключится выше определенной передачи).

В состав АКПП кроме планетарного механизма и гидротрансформатора также входит насос снабжающий гидроблок с гидротрансформатором рабочей жидкостью и смазывая коробку, а охлаждает рабочую жидкость, которая имеет свойство перегреваться, входящий в состав коробки-автомата радиатор охладления акпп.

Отличия в устройстве АКПП заднеприводных и переднеприводных автомобилей

Есть также несколько различий в устройстве и компоновке автоматических трансмиссий заднеприводных и переднеприводных автомобилей. У переднеприводных автомобилей АКПП более компактна и внутри корпуса имеет отделение главной передачи т. е.

дифференциал. В остальном функции и принципы действия всех АКПП одинаковы.

Для обеспечения движения и выполнения всех функций АКПП оснащена такими узлами, как: гидротрансформатор, узел управления и контроля, коробка передач и механизм выбора режима движения.

Заднеприводный автомобиль                                                           Переднеприводный автомобиль

Что это такое автоматическая коробка передач (АКПП) и принцип её работы

Двигатели внутреннего сгорания не способны обеспечить движение автомобиля в разных режимах без специальных устройств, изменяющих частоту вращения коленчатого вала. На части транспортных средств для этого используются автоматические коробки передач. Применение АКП позволяет сократить количество органов управления движением автомобиля и упростить его вождение.

Исторически сложилось так, что термин автоматическая коробка переключения (перемены) передач прочно закрепился только за одним видом устройств. Речь идет о получившем повсеместное распространение планетарном механизме с гидротрансформатором. Такое устройство можно назвать классическим.

В последнее время появилось довольно большое количество автомобилей с автоматизированным, а, точнее, роботизированным управлением механическими коробками передач. Общее устройство АКПП и принцип ее действия существенно отличается от указанных устройств.

С чисто технической точки зрения автоматической можно считать любую коробку передач, управление которой не требует вмешательства со стороны водителя.

Исключение составляют лишь вариаторы, в которых изменение числа оборотов происходит бесступенчато (фиксированные передачи отсутствуют), а потому плавно и без малейших рывков. Поэтому вариаторы нельзя относить к коробкам передач.

Для того чтобы окончательно разобраться с терминологией следует отметить, что у инженеров АКПП принято называть только планетарную часть агрегата.  Именно в данном механизме и происходит изменение передаточного соотношения частоты вращения входного вала. В совокупности с гидротрансформатором данный механизм образует автоматическую передачу.

История создания

История появления коробки АКПП в ее классическом виде начинается на заре автомобилестроения. Три основных ее элемента были созданы и использовались в разных конструкциях автомобилей и лишь с появлением микропроцессоров были объединены в одном устройстве.

Первые двухступенчатые планетарные коробки использовались еще в двадцатые годы прошлого века на легендарных Ford T. Второй элемент – сервоприводы в системе управления работой коробки появились спустя десятилетие. Впервые полуавтоматические коробки стали применяться на автомобилях, выпущенных компаниями General Motors и Reo.

По-настоящему работоспособный автомат АКПП удалось сделать только с появлением гидромуфты, а позже и гидротрансформатора. Они использовались на легковых машинах американской компании Chrysler.

Объединение всех трех элементов и позволило инженерам решить все проблемы, связанные с автоматической передачей крутящего момента от двигателя на колеса транспортного средства.

Таким образом, технический прогресс и привел к появлению первых серийных автомобилей Buick, оснащенных двухступенчатой автоматической коробкой передач Dynaflow. Это уже был значительный шаг вперед, позволивший компенсировать значительные потери мощности на более ранних устройствах.

В последствии количество ступеней только возрастало, например, на Land Rover Evoque был установлен 9-диапазонный автомат.

Акпп — что это такое

Классическая автоматическая передача представляет собой довольно сложный комплекс из двух устройств. Ответить на вопрос:  »Что это такое АКПП?» возможно только разобравшись в ее конструкции.

Автоматическая передача состоит из трех основных частей:

• Гидротрансформатора, который принимает крутящий момент от силового агрегата и передает его на следующий непосредственно за ним механизм.
• Собственно коробки перемены передач планетарного типа — данное устройство преобразует усилие и осуществляет привод колес через главный редуктор.
• Устройства управления, состоящего из некоторого количества золотников, регулирующего потоки масла к исполнительным механизмам.

По аналогии с механической трансмиссией гидротрансформатор АКПП играет роль сцепления — он установлен между двигателем и планетарным механизмом. Его устройство значительно более сложное и допускает проскальзывание передачи во время начала движения и торможения. На большинстве современных АКПП гидротрансформатор блокируется при высоких оборотах двигателя.

Видео компании Тойота поясняет принцип работы гидротрансформатора и других элементов АКПП:

Планетарная коробка соответствует по назначению своему механическому аналогу. Разница состоит в том, что в автомате переключения производятся сервоприводами, а на механике – вручную.

Фактически управление работой АКПП осуществляется при помощи двух педалей: акселератора и тормоза. При этом нажатие на «газ» не приводит к увеличению частоты оборотов двигателя, а влияет непосредственно на скорость движения.

Устройство узлов и механизмов

Конструкции отдельных элементов могут различаться. Рассмотрим только один из наиболее часто встречающихся вариантов — гидротрансформатор. Он имеет в своем составе:

• турбонасос;
• турбину;
• статор.

Корпус данного устройства жестко устанавливается на маховике, чем по аналогии оно сходно с корзиной механического сцепления.

Статоры бывают двух видов: неподвижные по отношению к блоку двигателя или стопорящиеся при помощи ленточного тормоза. Такая конструкция позволяет обеспечивать оптимальное использование крутящего момента, особенно на малых оборотах. Корпус гидротрансформатора заполнен вязким маслом.

Планетарная коробка или редуктор представляет собой целый набор механизмов в ее состав входят:

• эпицикл — большая шестерня с обращенными внутрь зубьями;
• малая солнечная шестерня;
• водило с шестернями сателлитами.

Видео — принцип работы планетарного ряда автоматической коробки передач:

Один из вышеперечисленных узлов зафиксирован неподвижно по отношению к картеру коробки. Сателлиты находятся одновременно в зацеплении, как эпицикла, так и малой солнечной шестерни. Помимо названных узлов в состав коробки входят фрикционные муфты, которые, в свою очередь, состоят из двух элементов: хаба – ступицы и барабана.

Между ними находится комплект из чередующихся стальных и пластиковых фрикционных дисков и кольцеобразного поршня, управляющего их работой. В планетарной КП имеется также обгонная муфта, ее конструкция может быть разной. Она устроена таким образом, что способна вращаться достаточно свободно в одну сторону и заклинивает при изменении направления.

Устройство АКПП, помимо названных выше узлов, имеет еще и механизм управления, принцип работы которого зависит от типа исполнительных механизмов.

В современных АКП золотники гидроприводов перемещаются под воздействием соленоидов, напряжение на которые поддается от электронного блока управления. В классическом варианте управление осуществляется с учетом положения педали акселератора и регулятора давления масла центробежного типа установленного на выходном валу коробки.

Водитель выбирает режим работы АКП при помощи селектора, в большинстве современных автомобилей он устанавливается на центральной консоли. Управление может быть продублировано кнопками на рулевом колесе.

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

Существует несколько типов автоматических коробок перемены передач, работа каждой из них имеет ряд особенностей.

В общем виде принцип действия современной АКПП заключается в передаче крутящего момента от коленчатого вала двигателя на механизмы трансмиссии. При этом происходит изменение передаточного соотношения в зависимости от положения селектора и акселератора и условий движения автомобиля.

Рассмотрим принцип работы АКПП подробнее:

• Двигатель раскручивает маховик, на котором жестко закреплена ведущая турбина. Она вызывает вихреобразное движение эксплуатационной жидкости в картере, что за счет вязкости и трения приводит в действие ведомую турбину. Отсутствие жесткой механической связи обеспечивает возможность вращения их с разной частотой. При больших оборотах гидротрансформатор блокируется для снижения потерь энергии.
• Усилие передается на первичный вал АКП, где через систему шестеренок происходит изменение передаточного числа. Фрикционные муфты позволяют задействовать нужные секции для обеспечения оптимального режима работы двигателя. Для снижения ударных нагрузок и рывков в машине применяются обгонные муфты, которые имеют свойство проскальзывать на обратном ходе.
• Управление работой фрикционов осуществляется при помощи гидравлической системы, состоящей из кольцевого исполнительного цилиндра. Гидропривод сжимает определенный пакет из фрикционов, которые приводят в действие соединенную с ними секцию из шестеренок.
• Давление масла в системе обеспечивает специальным гидронасосом. Управление гидроприводами осуществляется при помощи золотников, перемещение которых в современных коробках обеспечивается соленоидами. В классической АКП они имеют гидравлический привод. В таком варианте управлении осуществляется непосредственно акселератором и центробежным регулятором давления.

Переключение передач в современных АКПП осуществляется при помощи селектора или кнопок, смонтированных на спице рулевого колеса.

Водитель выбирает режим работы коробки, в электронном блоке управления активируется соответствующая программа.

Соленоиды открывают нужные клапаны, и происходит передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии автомобиля. По мере необходимости подключаются ступени с оптимальным передаточным числом.

Видео — устройство и работа автоматической коробки передач:

Одной из важнейших технических характеристик АКПП является время переключения передачи. Для автомобилей разных классов этот параметр имеет свои значения, при этом разница между ними может быть значительной.

Так для большинства массовых автомобилей время срабатывания находится в диапазоне от 130 до 150 мс. Суперкары могут похвастаться втрое меньшим показателем порядка 50 – 60 мс, у болидов он еще меньше – 25 мс.

Режимы

В настоящее время предусмотрен следующие стандартные режимы работы АКПП:

• P (parking) — режим парковки, силовой агрегат и трансмиссия разобщены, селектор заблокирован. Стояночный тормоз используется также как и на машинах с механической коробкой.
• R (reverse) — режим заднего хода, селектор невозможно перевести в данное положение при движении автомобиля вперед.
• N (Neutral) — на советских автомобилях обозначалась русской буквой «Н», режим предназначен для остановок на срок не более пяти минут или для буксировки на сравнительно небольшие расстояния.
• D (Drive) — на отечественных машинах «Д» движение вперед, при этом в действие поочередно приводятся все ступени, за исключением повышающей секции.
• L (Low) – принудительная понижающая передача предназначена для обеспечения движения автомобиля в тяжелых дорожных условиях и в пробках малым ходом.

Помимо вышеперечисленных существуют и дополнительные режимы АКПП:

• O/D (overdrive) режим, в котором возможно включение ступени с передаточным числом менее единицы, предназначен для движения по шоссе с постоянной скоростью.
• D3 либо O/D OFF предполагает задействование только пониженных передач без овердрайва позволяет избегать частых блокировок гидротрансформатора АКПП.
• S (иная версия цифра 2) зимний режим для движения в тяжелых дорожных условиях на 1 и 2 передаче или на второй.
• L (другой вариант цифра 1) другой диапазон, когда используется исключительно первая ступень для перемещения на стоянках, въезде в гараж и выезде из него.

Автоматическая коробка не во всех режимах поддерживает торможение двигателем, что нужно учитывать при эксплуатации автомобиля. Использование обгонной муфты позволяет движение автомобиля накатом.

В большинстве машин торможение двигателем возможно только при включении пониженного диапазона из положения P, переход во время движении невозможен.

Кнопочные системы управления расположенные на спице руля обычно вводят еще ряд дополнительных режимов АКП:

• Power либо Sport обеспечивает лучшую динамику разгона автомобиля, с появление электронных контролеров может включаться резким нажатием на акселератор.
• Snow либо Winter для избегания проскальзывания колес начало движения осуществляется со второй или даже третьей передач.
• Shift lock или Shift lock release позволяет разблокировать селектор при выключенном силовом агрегате.

Спортивный режим, включаемый автоматически, еще называют Kickdown, в большинстве моделей его использование возможно только на овердрайве. Для исключения ошибок водителя при переключениях селектора его рычаг блокируется разными способами. Это может быть и специальная кнопка на рычаге и необходимость его утопления вниз для перевода из одного положения в другое.

В случае поломки механизмов трансмиссии или возникновения опасности для них АКПП переходит в аварийный режим, возникает вопрос — что это такое? На деле водитель при возникновении такой неисправности имеет возможность добраться до гаража или автосервиса своим ходом.

Плюсы и минусы

Как и всякое сложное устройство, АКП имеет ряд достоинств и недостатков. Каковы же плюсы и минусы у автоматической коробки передач?

Начнем с преимуществ:

• Водитель не отвлекается на манипуляции с механической коробкой передач, выбор режима может осуществляться в начале поездки. Это, безусловно, повышает безопасность движения.
• Наличие гидротрансформатора обеспечивает более комфортные условия езды без рывков. Это положительно отражается на состоянии элементов трансмиссии и деталях двигателя.
• Высокая надежность современных коробок и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании весь период службы.

К числу недостатков таких коробок можно отнести более низкий КПД, что приводит к повышению расхода топлива. Сложность конструкции определяет ее более высокую стоимость, что сказывается на цене транспортного средства.

В целом достоинства автоматической коробки очевидны и перевешивают ее отрицательные стороны.

Автомобильная промышленность выпускает множество марок АКПП,каждая из которых имеет свои особенности. Наибольшее распространение такие устройства получили в США и Канаде, а в Европе, напротив, большинство водителей предпочитает механику. В нашей стране с появлением значительного импорта автомобилей из-за рубежа доля АКПП в общем парке постепенно увеличивается.

Видео, поясняющее устройство АКПП:

Может заинтересовать:

Автоматическая Коробка Передач АКПП — принцип работы, устройство и эксплуатация

В последнее время все больше автотранспортных средств оборудуются автоматической трансмиссией. Она более легкая и удобная в использовании и идеально подходит для новичков и движению в городе с пробками и регулярными остановками.

Что такое АКПП и ее виды

Автоматическая коробка переключения передач — один из видов трансмиссии, при которой без вмешательства водителя выставляется необходимое передаточное число, подобранное под режим движения и другие факторы.

С технической точки зрения автоматической КПП считается только планетарная часть узла, напрямую связанная с переключением передач, и совместно с гидравлическим трансформатором образовывает единый автоматический агрегат.

К автоматическим коробкам передач принято относить классическую с гидротрансформатором, роботизированную КПП и вариатор.

Классическая автоматическая коробка передач

Гидротрансформаторная КПП является популярной и классической моделью трансмиссии, устанавливаемой на большинстве сходящих с конвейера в настоящее время автомобилях.

Коробка автомат состоит из планетарного редуктора передач, управляющей системы и гидравлического трансформатора, который и дал ей название — гидротрансформаторная КПП. Устанавливается как на легковых автомобилях, так и на грузовых транспортных средствах.

Роботизированная КПП

Коробка робот является своеобразной альтернативой механической КПП, только переключение скоростей происходит автоматизировано посредством электрических механизмов, приводящихся в действие электронным блоком.

Единственным сходством роботизированной КПП с классической автоматической коробкой является наличие сцепления в самом корпусе коробки.

Вариатор

Вариатор — устройство плавной бесступенчатой передачи крутящего момента на колеса.

Обеспечивает уменьшение расхода топлива и улучшает динамические показатели, щадящее состояние работы двигателя автотранспорта по сравнению с АКПП или МКПП.

Вариаторы бывают ременные, цепные и тороидальные. Из вариаторов наиболее распространен с клиновидным ремнем.

Принцип работы АКПП

На автотранспорт устанавливается несколько видов автоматических КПП со своими характерными особенностями.

Упрощенно механизм работы классической АКПП состоит в передачи крутящего момента от коленвала двигателя на устройства трансмиссии, при этом происходит варьирование передаточного числа в соответствии с положением рычага селектора и условиями передвижения автотранспорта.

При пуске двигателя в гидравлический трансформатор попадает рабочая жидкость, давление увеличивается. Лопасти центробежного насоса начинают двигаться, реакторное колесо и главная турбина неподвижны в таком режиме.

При переключении рычага селектора и подачи топлива с помощью педали акселератора, лопасти насоса увеличивают обороты. Возрастающая скорость движения вихревых потоков начинает вращать лопасти турбины. Вихри масла то перекидываются к неподвижному реактору, то возвращаются назад к турбине, увеличивая ее эффективность. Крутящий момент переходит на колеса, и машина начинает движение.

По достижении требуемой скорости насосное колесо и лопастная центральная турбина движутся с одинаковой скоростью, при этом вихри трансмиссионной жидкости попадают на реакторное колесо с противоположной стороны (движение возможно только в одну сторону) и оно начинает вращение. Агрегат переходит в состояние гидравлической муфты.

Если противодействие на колеса возрастает (движение на подъем), реакторное колесо останавливает вращение и добавляет крутящий момент центробежному насосу. При достижении требуемой скорости и крутящего момента происходит смена передачи в планетарном узле.

Электронный блок управления передает команду, вследствие чего тормозящая лента и фрикционные диски замедляют пониженную передачу, а увеличившееся движение потоков жидкости через клапан разгоняют повышенную передачу и обеспечивается изменение передач без уменьшения мощности.

При полной остановке машины или уменьшении скорости, давление рабочей жидкости снижается и происходит понижение передачи.

На заглушенном двигателе в гидротрансформаторе отсутствует давление, поэтому запуск автомобиля с помощью толчка неосуществим.

Устройство коробки автомат

Классический автомат состоит из четырех основных компонентов:

• Гидравлический трансформатор — заменяет сцепление, преобразовывает и передает крутящий момент на колеса. Состоит из центробежного насоса, лопастной турбины и реактора, обеспечивающего плавные и точные перемены крутящего момента. Насос связан с коленвалом, а турбина — с валом коробки. Трансформация энергии осуществляется за счет потоков жидкости и давления, образованного ими. Гидротрансформатор изменяет обороты вращения и крутящий момент в незначительном интервале, поэтому к нему добавляют планетарный узел (коробку).
• Планетарный редуктор состоит из центральной шестеренки (солнечной), сателлитов, коронной шестеренки и планетарного водила. Производит переключение передач за счет блокирования одних шестеренок и разблокирования других.
• Тормозная лента, задний и передний фрикционные диски обеспечивают непосредственное включение передач.
• Система управления состоит из шестереночного насоса, маслосборника, гидравлического блока и электронного блока управления (ЭБУ). Гидравлический блок состоит из каналов с соленоидами (клапанами) и плунжерами, осуществляющими функции контроля и управления. ЭБУ осуществляет управление за счет сведений от датчиков, собирающих разнообразные показатели.

Роботизированная КПП является более совершенным вариантом МКПП с высокопродуктивными системами управления.

В вариаторе трансформация передаточного числа выполняется механизмом, имеющим в составе ведущий и ведомый шкивы, через которые проходит клиновидный ремень.

Как пользоваться автоматической коробкой передач

По утверждениям автослесарей в СТО, основные неисправности автоматических трансмиссий появляются вследствие нарушения правил эксплуатирования и несвоевременного техобслуживания коробки.

Режимы работы

В зависимости от вида автоматических коробок существуют различные режимы АКПП. Каждое положение рычага селектора или кнопки на нем предназначены для разных условий движения со своими особенностями.

Основные виды режимов АКПП и их влияние на работу автомобиля:

• Р (паркинг) — блокировка ведущих колес, вала коробки, используется только при нахождении на стоянке и прогреве;
• N (нейтраль) — вал не блокирован, автомобиль можно буксировать, равносильно нейтральной передачи у МКПП;
• D (драйв) — движение в нормальных условиях с автоматическим подбором передач;
• L (D2) — пониженная передача для движения в тяжелых условиях — бездорожье, крутые спуски и подъемы, скорость менее 40 км/ч;
• D3 — понижение передачи при небольших спусках и подъемах;
• R (реверс) — движение задним ходом, включается при полной остановке и нажатой педали тормоза;
• О/D — включение четвертой передачи при движении на высокой скорости;
• PWR — спортивный режим, для улучшения динамических качеств повышение передачи происходит на более высоких оборотах двигателя;
• Normal — для плавного и экономичного движения;
• Manu — ручной режим включения передач, рекомендуется для использования зимой.

Как заводить машину на автомате

Особенности работы автоматической КПП требуют грамотного запуска. Для защиты коробки от неправильных действий и последующих поломок были разработаны степени защиты.

В момент запуска автомобиля селектор должен находиться в положении «Р» (парковка) или «N» — нейтраль. Только в таких положениях система защиты даст пройти сигналу о пуске двигателя. В других положениях рычага повернуть ключ не получится или никаких изменений после оборота ключа не будет.

Для старта лучше воспользоваться парковочным режимом, так как у автотранспорта будут блокированы ведущие колеса и это не позволит ему скатиться. Нейтральный режим следует использовать только для экстренной буксировки.

Помимо выбора правильного режима, для запуска двигателя в большинстве автомобилей с АКПП необходимо выжать тормозную педаль, что тоже является защитой и спасает от случайного отката машины при положении селектора в режиме «нейтраль».

Большинство современных автомобилей оборудованы блокировкой рулевого колеса и замком от угона.

Если при правильном выполнении всех предыдущих действий руль не крутится и ключ не проворачивается — включилась защита.

Для разблокирования требуется вставить ключ в замок зажигания и попробовать аккуратно его повернуть, одновременно крутя руль в разные стороны. При синхронности этих действий блокировка снимется.

Как ездить на автоматической КПП и чего нельзя делать

Грамотная езда на автомобиле с АКПП увеличат эксплуатационный ресурс коробки и сэкономит немало средств и нервов.

Для обеспечения долговременной работы АКПП необходимо правильно подбирать режимы в зависимости от условий эксплуатации.

Для правильной езды с АКПП следует:

• трогаться после толчка, показывающего полное включение передачи;
• в условиях буксования следует включить пониженную передачу и, работая педалью тормоза, контролировать медленное вращение колес;
• используя разные режимы можно применять торможение двигателем или ограничить разгон;
• возможно буксирование автотранспорта с заведенным двигателем на скорости не больше 50 км/ч в положении селектора «нейтраль» и на расстояние не более 50 км;
• не рекомендуется буксировать другое транспортное средство, если приходится — буксируемый автомобиль должен быть не тяжелее буксирующего, режим выбрать надо D2 или L и скорость до 40 км/ч при плавном движении.

Чего не стоит делать при езде с АКПП:

• запрещено включать режим «Р» — паркинг при движении автомобиля;
• движение на нейтрали по спуску;
• запуск с толчка;
• при кратковременной остановке (на светофоре, в пробке) выбирать парковочный режим или нейтраль, это уменьшает ресурс АКПП;
• при длительной остановке в городском режиме селектор нужно поставить в положение «паркинг»;
• запрещено включение заднего хода с режима «драйв» или до полной остановки;
• нельзя на склоне сначала ставить парковочный режим, при парковке машины на уклоне следует сначала поставить на ручной тормоз, а потом в положение селектора «паркинг», для начала движения с уклона сначала педаль тормоза, потом снятие машины с ручника, а только потом выбрать режим для движения.

Как эксплуатировать АКПП зимой

Суровые погодные условия зимой приносят много забот и проблем хозяевам автомобилей с АКПП.

Рекомендации для правильной эксплуатации автомобиля с АКПП зимой:

• правильный прогрев коробки — несколько минут после запуска автотранспорт должен прогреваться, перед началом движения рекомендовано при выжатой тормозной педали поочередно включать все режимы для ускорения прогрева трансмиссионного масла;
• первые 5-10 км после начала движения следует избегать резких разгонов и пробуксовывания колес;
• чтобы выбраться со снега или льда необходимо включить пониженную передачу и используя поочередную работу педалью тормоза и газа аккуратно выехать;
• раскачка не рекомендуется, так как этот метод пагубно отразится на гидротрансформаторе;
• использование пониженных передач или полуавтоматического режима для торможения двигателем на более или менее сухом дорожном покрытии, а на скользких спусках пользоваться педалью тормоза;
• на заледеневших подъемах следует избегать пробуксовки колес и резких нажатий на педаль акселератора;
• кратковременный, но четкий и аккуратный, переход на режим «нейтраль» способствует стабилизации машины выравниванием вращения колес и выходу из заноса.

Плюсы и минусы автоматической КПП

На каждый вид трансмиссии найдется свой любитель. В связи все с большим распространением автоматических КПП следует обозначить их плюсы и минусы для грамотного подбора под нужды автовладельца.

Плюсами являются:

• автоматическое переключение передач, при котором не нужно отвлекаться, что особенно актуально для начинающих водителей;
• облегченный процесс трогания с места;
• более щадящая эксплуатация ходовой части и двигателя благодаря работе гидротрансформатора;
• улучшенная проходимость в большинстве условий.

К минусам можно отнести:

• не подходит для любителей быстрых разгонов;
• более низкая приемистость по сравнению с аналогичным автомобилем с МКПП;
• невозможно завести с толчка;
• буксирование нежелательно и возможно только при соблюдении определенных условий;
• неправильная эксплуатация приводит к поломкам;
• дорогой ремонт и обслуживание.

При правильном эксплуатировании машины с АКПП ресурс коробки достаточно высок и практически не уступает МКПП. Комфортность вождения, особенно в городских условиях, доставит немало приятных минут.

Схема работы АКПП – Автоматической коробки передач

Содержание:

Каждый автовладелец знает, что выбор трансмиссии является ключевым фактором, который влияет на динамические показатели автомобиля.

Разработчики постоянно пытаются совершенствовать коробки передач, но большинство автолюбителей все же отдают предпочтение МКПП, так как, из-за сложившегося стереотипа, считают, что она более надежная и простая в использовании.

Однако причина кроется в другом – большинство людей просто не знакомы с принципом работы автомата, поэтому и опасаются ее.

В сегодняшней статье мы попытаемся максимально подробно и доступно описать принцип работы автоматической трансмиссии.

Что такое АКПП?

АКПП – это основной элемент конструкции трансмиссии автомобиля, главной целью которой является изменение крутящего момента, а также изменения скорости движения. Различают три варианта автоматической трансмиссии:

• Вариатор;
• Гидроавтомат;
• Роботизированная;

Что лучше – механика или автомат?

Как многие уже могли заметить, большинство российских автолюбителей отдают предпочтение МКПП. Одни эксперты считают, что это связано с менталитетом нации, другие – с установленными негативными стереотипами.

Другое дело американцы, 95% которых не представляют себе процесс вождения автомобиля, без наличия автоматической коробки. Но это совсем не удивляет, ведь АКПП была придумана американскими инженерами, которые хотели упростить жизнь водителей.

Такая же ситуация и в Европе. Если 15-20 лет назад все поголовно использовали механику, то уже сейчас она почти вытеснена из рынка.

В России также наблюдается рост популярности автомата, но, как утверждают эксперты и аналитики, россияне не умеют правильно использовать автоматическую коробку. Каждый день в автомастерские обращается масса автолюбителей с неисправностями, основной причиной которых как раз и является неправильная эксплуатация.

Как работает АКПП?

Для того, чтобы принцип работы автоматической трансмиссии стал более понятным, мы условно разобьем ее на три части: механическая, электронная и гидравлическая.

Начнем обсуждение, конечно же, с механической, так как именно данный элемент и переключает передачи.

Гидравлическая часть является неким посредником, который является связующим звеном.

И, наконец, электронная, которая считается мозгом трансмиссии, отвечающим за переключение режимов, а также обратную связь.

Все понимают, что сердцем автомобиля является мотор. Трансмиссия вовсе не претендует на эту роль, ведь ее смело можно называть мозгом автомобиля. Главной целью АКПП считается преобразование КМ мотора в силу, которая создает условия для движения ТС. Немаловажную роль в этом процессе выполняет гидротрансформатор и планетарные передачи.

Гидротрансформатор

По аналогии с МКПП, гидротрансформатор выполняет функции сцепления, а также регулирует КМ, с учетом частоты вращения и продуцируемой мощности двигателя.

Конструкция гидротрансформатора состоит из трех частей:

• Центростремительная турбина;
• Центробежный насос;
• Направляющий аппарат-реактор;

За счет того, что турбина и насос максимально сближены друг с другом, рабочие жидкости находятся в постоянном движении. Именно благодаря этому удается добиться минимальных потерь энергии. К тому же, гидротрансформатор может похвастаться очень компактными размерами.

Стоит отметить, что коленвал напрямую связан с насосным колесом, а коробочный вал – с турбиной. Именно за счет этого, в гидротрансформаторе отсутствует жесткая связь между ведущими и ведомыми элементами. Рабочие жидкости передают энергию от мотора к трансмиссии, которая, в свою очередь, через лопатки насоса передает ее на лопасти турбины.

Гидромуфта

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

Гидротрансформатор оснащен реактором в первую очередь для того, чтобы изменять КМ. По сути, это такое же колесо с лопатками, разве что жестче посаженное и менее маневренное. По нему масло возвращается из турбины в насос. Некоторые особенности имеют лопатки реактора, каналы которых постепенно сужаются. За счет этого скорость движения рабочих жидкостей существенно увеличивается.

Из чего состоит АКПП?

Гидротрансформатор – взаимодействует со сцеплением, и не контактирует с водителем.

Планетарный ряд – взаимодействует с шестернями в коробке, и при переключении передач изменяет конфигурацию трансмиссии.

Тормозная лента, задний и передний фрикцион – напрямую переключают передачи.

Устройство управления – это узел, который состоит из насоса, клапанной коробки и маслосборника.

Гидроблок – система клапанных каналов, которые контролируют и управляют нагрузкой двигателя.

Гидротрансформатор – предназначен для передачи крутящего момента от силового агрегата до элементов автоматической трансмиссии. Расположен он между коробкой и мотором, и таким образом выполняет функцию сцепления. Он наполнен рабочей жидкостью, которая улавливает и передает усилия двигателя в масляный насос, находящейся непосредственно в коробку.

Что касается масляного насоса, то он уже передает рабочую жидкость в гидротрансформатор, создавая, таким образом, наиболее оптимальное давление в системе. Поэтому, миф о том, что автомобиль с коробкой-автомат можно завести без стартера – чистая ложь.

Шестеренчатый насос получает энергию прямо от двигателя, из чего можно сделать вывод, что при выключенном моторе давление в системе полностью отсутствует, даже если рычаг переключения АКПП находиться не в начальном состоянии. Поэтому, принудительное вращение карданного вала не сможет завести двигатель.

Планетарный ряд – используется зачастую в автоматической трансмиссии, так как считается более современным и технологичным, нежели параллельный вал, используемый в механике.

Части фрикциона – поршень заставляет двигаться чрезмерное давление масла. Сам поршень очень плотно прижимает ведущие элементы к ведомым, заставляя их вращаться как единое целое, и передавать КМ ко втулке. Стоит отметить, что в АКПП находится сразу несколько таких планетарных механизмов.

Фрикционные диски передают КМ непосредственно колесам автомобиля.

Тормозная лента – используется для блокировки элементов планетарного механизма.

Гидроблок – один из наиболее сложных механизмов в АКПП, который называют «мозгами трансмиссии». Стоит отметить, что ремонт данного элемента очень дорогостоящий.

Виды АКПП

Перманентная гонка технического оснащения автомобилей, заставляет разработчиков придумывать все более изощренные технологии и конструкции, для того, чтобы обогнать конкурентов. Стоит отметить, что это положительно сказывается на развитии ходовой части ТС.

Одним из наиболее важных открытий, стало изобретение автоматической коробки передач. Она сразу же начала пользоваться невероятно большим спросом, так как заметно упрощает процесс управления. К тому же она весьма простая в эксплуатации и надежная.

Аналитики утверждают, что в скором будущем она полностью вытеснит из рынка МКПП.

На сегодняшний день коробка-автомат используется, как в легковых автомобилях, так и грузовиках, в независимости от типа привода.

Известно, что при управлении автомобилем с МКПП, приходится постоянно держать руку на переключателе передач, что значительно снижает концентрацию на дороге. Коробка-автомат практически лишена подобных недостатков.

Основные преимущества коробки-автомат:

• Повышается эффективность управления;
• Более плавный переход между передачами даже на высокой скорости;
• Двигатель не перегружается;
• Передачи можно переключать как вручную, так и в автоматическом режиме;

Современные АКПП, с точки зрение системы контроля и управления, можно разделить на два типа:

• Трансмиссия с гидравлическим устройством;
• Трансмиссия с электронным устройством, или так называемая роботизированная коробка;

Более понятным это должно стать после ознакомления с приведенным ниже примером:

«Представьте себе ситуацию, что автомобиль двигается по ровной дороге и постепенно приближается к крутому подъему.

Если какое-то время просто со стороны наблюдать за этой ситуацией, то можно заметить, что после увеличения нагрузки, машина начинает терять скорость, и, следовательно, интенсивность вращения турбины также снижается.

Это приводит к тому, что рабочая жидкость начинает противодействовать движению. В таком случае резко возрастает скорость циркуляции, что способствует увеличению КМ до того показателя, при котором возникнет равновесие в системе».

Такой же принцип работы и в момент начала движения автомобиля. Единственное отличие в том, что в данном случае еще задействуется и акселератор. Благодаря ему увеличивается интенсивность оборотов коленвала и насосного колеса, при том, что турбина остается неподвижной, что позволяет двигателю работать в холостом режиме.

Стоит отметить, что КМ резко возрастает, и при достижении определенной отметки, гидротрансформатор начинает выполнять функции звена, которое соединяет воедино ведомый и ведущий элементы.

Именно все эти моменты, позволяют во время движения значительно уменьшать уровень потребления горючего, и более эффективно проводить торможение двигателем в случае надобности.

Так для чего же тогда подключать АКПП к гидротрансформатору, если тот самостоятельно способен изменять интенсивность КМ?

Вот почему: коэффициент изменения крутящего момента с помощью гидротрансформатора обычно не превышает 2-3.5. Этого мало для полноценной работы автоматической коробки.

В отличие от механической, автоматическая коробка переключает скорости с помощью фрикционных муфт и ленточных тормозов. Система автоматически определяет нужную скорость с учетом скорости движения и усилия на педаль акселератора.

Помимо планетарного механизма и гидротрансформатора, АКПП включает в себя также насос, который смазывает коробку. Охлаждением масла занимается радиатор охлаждения.

Разница между коробкой-автомат у заднеприводных и переднеприводных ТС

Существует ряд отличий между компоновкой АКПП автомобилей с передним и задним приводом. Автоматическая трансмиссия переднеприводных автомобилей более компактная, и имеет отдельное отделение, которое называют – дифференциал.

Во всех других аспектах обе трансмиссии идентичны, как в конструктивном, так и функциональном плане.

Для эффективного выполнения всех функций, коробка автомат имеет следующие элементы: гидротрансформатор, узел контроля и механизм выбора режима движения.

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

Видео

Принцип работы АКПП

Краткое описание работы АКПП

В общем смысле, КПП можно считать редуктором, используемым для изменения величины крутящего момента, который передается от мотора к главной передаче. При работе с автоматической трансмиссией переключение передач производит автоматика. Положения дроссельной заслонки, датчики скорости и др., позволяют перейти на необходимую передачу в нужное время без вмешательства со стороны водителя. Это позволяет снизить нагрузку на двигатель и эксплуатировать автомобиль в наиболее экономичном и комфортном режиме.
Функции и назначение элементов АКПП

Механизм АКПП спрятан в алюминиевом корпусе, который называют картером. Несмотря на то, что устройство АКПП разных производителей может различаться довольно сильно, в той или иной форме, большинство автоматических трансмиссий содержат похожие узлы, которые мы постараемся здесь перечислить:
Главная передача – так определяется первый набор шестерен. Он выполняет функцию согласования скорости езды и вращения привода, фактически работает напрямую. По аналогии с механикой, данное соотношение равняется 1:1.
Опора муфты переднего хода – выступающая из нее часть именуется упором блокиратора. Рычаг блокиратора с упором соединяет тяга привода. Упор блокиратора включает передачу, которая останавливает автомобиль.
Пятимуфта – это механизм, который обеспечивает вращение шестерен, или их блокировку, без вариантов.
Муфта переднего хода – это устройство, которое позволяет автомобилю двигаться вперед при положении ручки на передней скорости. Эта муфта работает при помощи двух наборов планетарных шестерен, называемых обратным и прямым редуктором.
Муфта наката, которая за счет управления редукторами обеспечивает движение автомобиля накатом при низкой передаче. Когда водитель снижает давление на педаль акселератора, машина постепенно тормозит на более высокой скорости.
Прямая муфта. Блокирует оба редуктора без снижения скорости.
Реверсивная муфта позволяет автомобилю двигаться в направлении назад, двигая шестерни заднего хода.
Вышеприведенные муфты выполнены в форме бутерброда, из слоев фрикционного материала или металла, например, из бумаги пропитанной специальной смолой. Вторая муфта считается последней муфтой трансмиссии. Она использует прямой (входной) и обратный редукторы. Это необходимо для переключения трансмиссии на передачи со второй по четвертую.
Две звездочки и приводная цепь. Данное соединение является важнейшей частью связи шестерен гидротрансформатора и трансмиссии.
Гидротрансформатор – это устройство, которое предназначено для передачи мощности силовой установки на автоматическую трансмиссию. Звездочки преобразуют главную скорость привода в соответствующую передачу.

Далее дело за компьютером, который заставляет гидравлическую систему управления переключать передачи при необходимости.

Разумеется это очень упрощённая схема АКПП. На самом деле автоматическая коробка содержит намного больше узлов и механизмов, а некоторые АКПП, вообще устроены принципиально иначе. Примером могут быть АКПП на клиноремённых вариаторах или роботизированные АКПП.Краткое описание работы АКПП

В общем смысле, КПП можно считать редуктором, используемым для изменения величины крутящего момента, который передается от мотора к главной передаче. При работе с автоматической трансмиссией переключение передач производит автоматика. Положения дроссельной заслонки, датчики скорости и др., позволяют перейти на необходимую передачу в нужное время без вмешательства со стороны водителя. Это позволяет снизить нагрузку на двигатель и эксплуатировать автомобиль в наиболее экономичном и комфортном режиме.
Функции и назначение элементов АКПП

Механизм АКПП спрятан в алюминиевом корпусе, который называют картером. Несмотря на то, что устройство АКПП разных производителей может различаться довольно сильно, в той или иной форме, большинство автоматических трансмиссий содержат похожие узлы, которые мы постараемся здесь перечислить:
Главная передача – так определяется первый набор шестерен. Он выполняет функцию согласования скорости езды и вращения привода, фактически работает напрямую. По аналогии с механикой, данное соотношение равняется 1:1.
Опора муфты переднего хода – выступающая из нее часть именуется упором блокиратора. Рычаг блокиратора с упором соединяет тяга привода. Упор блокиратора включает передачу, которая останавливает автомобиль.
Пятимуфта – это механизм, который обеспечивает вращение шестерен, или их блокировку, без вариантов.
Муфта переднего хода – это устройство, которое позволяет автомобилю двигаться вперед при положении ручки на передней скорости. Эта муфта работает при помощи двух наборов планетарных шестерен, называемых обратным и прямым редуктором.
Муфта наката, которая за счет управления редукторами обеспечивает движение автомобиля накатом при низкой передаче. Когда водитель снижает давление на педаль акселератора, машина постепенно тормозит на более высокой скорости.
Прямая муфта. Блокирует оба редуктора без снижения скорости.
Реверсивная муфта позволяет автомобилю двигаться в направлении назад, двигая шестерни заднего хода.
Вышеприведенные муфты выполнены в форме бутерброда, из слоев фрикционного материала или металла, например, из бумаги пропитанной специальной смолой. Вторая муфта считается последней муфтой трансмиссии. Она использует прямой (входной) и обратный редукторы. Это необходимо для переключения трансмиссии на передачи со второй по четвертую.
Две звездочки и приводная цепь. Данное соединение является важнейшей частью связи шестерен гидротрансформатора и трансмиссии.
Гидротрансформатор – это устройство, которое предназначено для передачи мощности силовой установки на автоматическую трансмиссию. Звездочки преобразуют главную скорость привода в соответствующую передачу.

Далее дело за компьютером, который заставляет гидравлическую систему управления переключать передачи при необходимости.

Разумеется это очень упрощённая схема АКПП. На самом деле автоматическая коробка содержит намного больше узлов и механизмов, а некоторые АКПП, вообще устроены принципиально иначе. Примером могут быть АКПП на клиноремённых вариаторах или роботизированные АКПП.

Автоматическая коробка передач-устройство и управление

Сегодня у всех на устах словосочетание «автоматическая коробка передач». Когда-то эта конструкция считалась сложной, проблемной, поэтому долгое время автомобили с АКПП не пользовались особым спросом на отечественном рынке. Но со временем все изменилось.

Согласно статистике, почти каждый второй автомобиль иностранного производства, продаваемый в России, оснащен автоматом. Рассмотрим стандартную автоматическую трансмиссию гидромеханического типа.

Устройство автоматической коробки передач состоит из следующих основных конструктивных узлов:

• Гидротрансформатор.
• Механическая КПП (планетарный редуктор).
• Система гидравлического управления.
• Электронная система управления.

Стоит также отметить насос, тормозную ленту и планетарный редуктор.

Гидротрансформатор автоматической коробки передач

Его предназначение – передача и преобразование крутящего момента от мотора к трансмиссии.

Гидротрансформатор состоит из взаимосвязанных механизмов – насосного, реакторного и турбинного колес, блокировочной муфты и муфты свободного хода. Сам узел помещен в отдельный корпус, по которому циркулирует специальная рабочая жидкость.

Работа насосного и турбинного колес взаимосвязана, первое соединено с коленвалом мотора, второе – с КПП. Между ними находится стационарное реакторное колесо.

Гидротрансформатор блокируется муфтой. Это происходит тогда,когда скорости насосного и турбинного колеса уравновешиваются,вращаясь с одинаковой скоростью.

Схема работы гидротрансформатора – замкнутый цикл. Насосное колесо напрямую соединено с коленчатым валом двигателя.Раскручиваясь,рабочая жидкость ударяет в лопатки турбинного колеса и турбинное колесо начинает вращаться.

Нажимая на педаль газа ,скорость насосного колеса возрастает,возрастает и скорость вращения турбинного колеса.В чем и заключается принцип работы гидротрансформатора-передача силы и крутящего момента.

Однако,не все так просто. Жидкость ударяясь о лопости турбинного колеса возвращается на лопости  насосного,но бъет в противоположном направлении,замедляя его вращение.

Проблема решается с помощью реакторного колеса,находящегося между ними.Тем самым жидкость уже ударяется в лопости нужного направления. В результате,насосное колесо вращается уже под действием двух сил-двигателя и жидкости.

Если говорить в целом-гидротрансформатор помогает работе двигателя,усиливая его крутящий момент.

При увеличении частоты вращения коленвала происходит выравнивание угловых скоростей турбинного и насосного колес.

Скорость растет. Гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты и полностью блокируется.Теперь крутящий момент напрямую передается от мотора к механической трансмиссии (редуктору), без которой невозможна корректная работа автоматической коробки передач. Она обеспечивает ступенчатое изменение крутящего момента и функционирование задней передачи.

Как правило, в состав механической КПП входят соединенные планетарные редукторы. Количество передач может варьироваться. Например, ранее автоматическая коробка передач состояла из 3– 4  ступеней, на новых немецких и английских машинах можно встретить 9-ступенчатые трансмиссии.

Планетарный редуктор АКПП

В механизме имеются планетарные передачи, состоящие из солнечной шестерни, сателлитов, водила и коронной шестерни.

Вокруг солнечной шестерни вращаются сателлиты,связанные между собой планетарным водилом,сверху их расположена коронная шестерня.

Для изменения крутящего момента в планетарном ряде блокируется один или несколько элементов.В зависимости от того,какие элементы фиксируются,получаем разные передаточные отношения на ведомый вал.

Например:

• при блокировке коронной шестерни,можно снимать мощности как с водила,так и с солнца,получив повышенную передачу;
• при блокировке водило,снимая мощность с короны,получаем задний ход;
• блокировав солнечную шестерню,снимаем передаточные отношения между короной и водило.

При блокировке коронной шестерни увеличивается передаточное отношение. А вот его уменьшение достигается за счет неподвижности солнечной шестерни.

При блокировки солнечной шестерни,коронная будет вращаться относительно водило быстрее. Если же солнечная и коронная шестерни будут вращаться с одной скоростью и в одном направлении,планетарный ряд будет вращаться как единое целое.

Ускорение или замедление движения,езда задним ходом зависит на какую шестерню передано вращение и какие блокированы.

Блокировка осуществляется при помощи муфт и тормозных механизмов,которые бывают многодисковыми и ленточными.

Замыкание муфт и тормозов обеспечивают гидроцилиндры, контролируемые распределительным модулем.

Планетарный редуктор,в отличии от обычной МКПП, имеет одно важное преимущество – компактность. Благодаря этому при переключении скоростей отсутствуют резкие рывки и толчки.

Автоматическая коробка передач позволяет водителю чувствовать себя очень комфортно: ему достаточно только нажимать на педаль акселератора и тормоза, все остальное коробка автомат сделает за него. При этом блокировка заднего хода при трогании предотвращает случайные откаты назад.

ПОДСКАЗКА: Если вы не знаете даже в общих чертах как устроен автомобиль, в том числе и коробка передач,то вас обманет даже самый тупой работник СТО. По возможности,ознакомьтесь с статьей.

Автоматическая коробка передач — принцип работы гидравлической системы

Еще один важный элемент АКПП – гидроблок. Он распределяет потоки масла ( так называемого ATF), приводит в действие фрикционные муфты и тормоза.

К сожалению, ремонт автоматической коробки передач часто связан с выходом из строя именно этого механизма.

В его составе имеются электромагнитные клапаны и золотники-распределители, которые соединены специальными каналами. На практике клапаны называют соленоидами. Они регулируют давление жидкости и управляют переключением скоростей. Ими, в свою очередь, руководит ЭБУ (электронный блок управления).

Циркуляцию ATF обеспечивает специальный насос, приводимый в действие гидротрансформатором. Помимо него, к гидравлической системе условно относят следующие элементы:

• Гидроблок.
• Гидроцилиндры.
• Система трубопроводов.

ПРИМЕЧАНИЕ: современная коробка передач автомат, как правило, управляется системой электрогидравлического типа; само переключение и блокировку гидротрансформатора контролирует гидравлическая система, а потоки ATF– электроника.

Охлаждение ATF осуществляется несколькими способами. Например, теплообменником либо отдельным радиатором.

Электронная система АКПП

Современные АКПП управляются электронной системой. Она состоит их входных датчиков, ЭБУ, распределительного модуля и рычага селектора. Датчики считывают важную информацию:

• Частота вращения на входе и выходе АКПП.
• Температура ATF.
• Положение педали газа и рычага селектора.

Сигналы, передаваемые датчиками, обрабатываются электронной системой управления. Исходя из этих данных, она передает соответствующие команды распределяющему модулю – исполнительным устройствам.

В основе функционирования ЭБУ лежит программа под названием «нечетная логика», этот алгоритм определяет момент включения повышенной или пониженной передачи. Электронный блок и система управления мотором взаимосвязаны.

Современная автоматическая коробка передач нередко оснащается режимом kick-down (кик-даун). Он обеспечивает резкое ускорение, включая пониженную передачу. Момент подбирается в зависимости от положения педали акселератора.

Неисправности автоматической коробки передач

Радует, что автопроизводители постоянно модернизируют конструкцию АКПП, регулярно появляются новые роботы и вариаторы. Хотя полностью избавиться от конструктивных недостатков не может ни один механизм. В каждом случае приходится чем-то жертвовать.

Иногда автоматическая коробка передач, работающая в тандеме с мотором, чересчур задумчивая или же способствует повышенному потреблению топлива.

Здесь важно соблюдение рекомендаций завода-изготовителя, касающихся эксплуатации транспортного средства, обслуживания АКПП. Если нарушений не будет – вероятность появления поломки резко снижается.

Симптомами неисправностей можно назвать рывки и толчки во время переключения, пропадание одной или нескольких передач. Скорее всего, о неполадке сообщит электроника – включится аварийный режим. ЭБУ задействует защиту трансмиссии, благодаря которой авто без проблем доедет до ближайшей сервисной станции.

Слабое место большинства моделей трансмиссий – пакеты фрикционов. Желательно вместо штатных фрикционов установить те, которые изготовлены из кевлара или композитных материалов: они надежные и долговечные.

При любых дефектах нужна оперативная диагностика автоматической коробки передач. Профессионалы проводят её комплексное тестирование: визуальный осмотр, подключение компьютерных сканеров, проверочная поездка.

Не забывайте, своевременная замена масла в коробке автомат обязательна, от этого зависит её долговечность. Предпочтение стоит отдавать высокосортной трансмиссионной жидкости, которая состоит из качественных присадок. При штатном обслуживании авто не поленитесь проверить уровень масла в АКПП. Объем заправляемого масла варьируется от 6 до 10 л. Точные данные, как правило, присутствуют в сервисной книжке.

Ремонт коробки автомат рано или поздно потребуется, если буксировать тяжелые прицепы, часто ездить в режиме резких разгонов, торможений и пробуксовок, пренебрегать проведением ТО. В статье:»Как пользоваться коробкой автомат» вы познакомитесь с тонкостями управления,эксплуатацией и немного с историей создания первых автоматических коробок передач».

Существуют специальные режимы, облегчающие управление авто.К примеру, «спортивный» или «зимний», который подходит для езды по песочному или снежному покрытию. При его включении машина трогается не с первой, а со второй передачи. «Спортивный» режим позволяет максимально эффективно использовать мощность мотора, переключения происходят при высоких оборотах, показатели экономии отходят на второй план.

Преимущества АКПП:

• Комфорт – удовольствие, получаемое от езды.
• Своевременное автоматическое переключение передач продлевает жизнь мотора.

Минусы АКПП:

• Показатель КПД ниже в среднем на 5%, нежели у механики.
• Худшие динамические показатели (только для старых автомобилей).

Понимая то,что словами сложно описать как устроена и работает автоматическая коробка передач,предлагаю в дополнение к статье посмотреть очень качественный и доходчивый видео ролик,который наглядно продемонстрирует Вам всю работу АКПП.

Оставляйте свои комментарии к статье,если конечно посчитаете нужным,делитесь своими мыслями и не забудьте поделиться статьей со своими друзьями в соц.сетях,нажав кнопочки ниже.

Спасибо, всем хороших дорог без поломок!                       Анатолий и wmeste.su

Как работает автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач позволяет двигателю автомобиля работать в узком диапазоне скоростей, как и механическая коробка передач. Поскольку двигатель достигает более высоких степеней крутящего момента (крутящий момент — это мощность вращения двигателя), шестерни в трансмиссии позволяют двигателю в полной мере использовать крутящий момент, создаваемый при сохранении соответствующей скорости.

Насколько важна коробка передач для работы автомобиля? Без трансмиссии у транспортных средств только одна передача, требуется целая вечность, чтобы достичь более высоких скоростей, и быстро изнашивать двигатель из-за постоянно высоких оборотов.

Принцип автоматической коробки передач

Принцип, лежащий в основе автоматической трансмиссии, основан на использовании датчиков для определения подходящего передаточного числа для использования, в значительной степени зависящего от желаемой скорости транспортного средства. Трансмиссия соединяется с двигателем в колоколе, где преобразователь крутящего момента преобразует крутящий момент двигателя в движущую силу, а в некоторых случаях даже усиливает эту мощность. Преобразователь крутящего момента в трансмиссии делает это, передавая эту мощность на приводной вал через планетарный редуктор и диски сцепления, которые затем позволяют ведущим колесам автомобиля вращаться, обеспечивая движение вперед, с разными передаточными числами, необходимыми для разных скоростей.В зависимости от марки и модели сюда входят автомобили с задним, передним и полным приводом.

Если бы у транспортного средства была только одна или две передачи, повышение скорости было бы проблемой, потому что двигатель вращается только на определенных оборотах в зависимости от передачи. Это означает более низкие обороты на более низких передачах и, следовательно, более низкую скорость. Если наивысшая передача была второй, то транспортному средству нужно было бесконечно разгоняться до скорости на более низких оборотах, постепенно увеличивая обороты по мере того, как транспортное средство набирало скорость.Нагрузка на двигатель также становится проблемой при работе на высоких оборотах в течение более длительных периодов времени.

За счет использования определенных передач, которые работают вместе друг с другом, автомобиль постепенно набирает скорость по мере перехода на более высокие передачи. Когда автомобиль переключается на более высокие передачи, обороты снижаются, уменьшая нагрузку на двигатель. Различные шестерни представлены передаточным числом (которое является соотношением шестерен по размеру и количеству зубьев). Шестерни меньшего размера вращаются быстрее, чем шестерни большего размера, и в каждой позиции шестерни (в некоторых случаях с первой по шестую) используются разные шестерни разного размера и числа зубьев для достижения плавного ускорения.

Охладитель трансмиссии необходим при транспортировке тяжелых грузов, поскольку более тяжелая нагрузка создает дополнительную нагрузку на двигатель, заставляя его работать более горячим и сжигать трансмиссионную жидкость. Охладитель трансмиссии находится внутри радиатора, где отводит тепло от трансмиссионной жидкости. Жидкость течет по трубкам в охладителе к охлаждающей жидкости в радиаторе, поэтому трансмиссия не нагревается и может выдерживать более тяжелые нагрузки.

Что делает гидротрансформатор

Гидротрансформатор умножает и передает крутящий момент, создаваемый двигателем транспортного средства, и передает его через шестерни трансмиссии на ведущие колеса на конце приводного вала.Некоторые преобразователи крутящего момента также действуют как механизм блокировки, связывая двигатель и трансмиссию при работе на одинаковых скоростях. Это помогает предотвратить пробуксовку коробки передач, что приводит к снижению эффективности.

Гидротрансформатор может иметь одну из двух форм. Первая, гидравлическая муфта, использует по крайней мере двухэлементный привод для передачи крутящего момента от трансмиссии на приводной вал, но не увеличивает крутящий момент. Гидравлическая муфта, используемая в качестве альтернативы механической муфте, передает крутящий момент двигателя на колеса через карданный вал.Другой, преобразователь крутящего момента, использует в общей сложности не менее трех элементов, а иногда и больше, для увеличения крутящего момента, выходящего из трансмиссии. Преобразователь использует ряд лопастей и реактора или лопаток статора для увеличения крутящего момента, что приводит к увеличению мощности. Статор или статические лопасти служат для перенаправления трансмиссионной жидкости до того, как она попадет в насос, резко увеличивая эффективность преобразователя.

Внутренняя работа планетарного редуктора

Знание того, как части автоматической трансмиссии взаимодействуют друг с другом, действительно может увидеть все это в перспективе.Если заглянуть внутрь автоматической коробки передач, помимо различных лент, пластин и шестеренчатого насоса, основным компонентом является планетарный ряд. Эта зубчатая передача состоит из солнечной шестерни, планетарных шестерен, водила планетарной шестерни и зубчатого венца. Планетарный механизм размером примерно с дыню создает различные передаточные числа, необходимые трансмиссии для достижения необходимых скоростей для движения вперед во время движения, а также для включения заднего хода.

Различные типы передач работают вместе, работая как вход или выход для определенного передаточного числа, необходимого в любой момент времени.В некоторых случаях шестерни бесполезны в определенном передаточном числе и поэтому остаются неподвижными, а ленты внутри трансмиссии удерживают их в стороне до тех пор, пока они не понадобятся. Другой тип зубчатой ​​передачи, составная планетарная передача, включает в себя два набора солнечных и планетарных шестерен, но только одну коронную шестерню. Целью этого типа редуктора является обеспечение крутящего момента в меньшем пространстве или увеличение общей мощности транспортного средства, например, в грузовике большой грузоподъемности.

Изучение шестерен

При работающем двигателе трансмиссия реагирует на любую передачу, которую в данный момент включает водитель.В положении «Парковка» или «Нейтраль» трансмиссия не включается, поскольку транспортным средствам не нужен крутящий момент, когда они не находятся в движении. У большинства автомобилей есть различные приводные механизмы, используемые при движении вперед, от первой до четвертой.

Высокопроизводительные автомобили, как правило, имеют даже больше передач, даже до шести, в зависимости от марки и модели. Чем ниже передача, тем ниже скорость. В некоторых транспортных средствах, особенно грузовиках средней и большой грузоподъемности, используется повышающая передача, чтобы поддерживать более высокие скорости, а также повышать топливную экономичность.

В последнюю очередь автомобили используют заднюю передачу для заднего хода. В задней передаче используется одна из меньших шестерен для включения более крупной планетарной передачи, а не наоборот при движении вперед.

Как в трансмиссии используются муфты и ленты

Кроме того, в автоматической коробке передач используются муфты и ленты, которые помогают достичь различных необходимых передаточных чисел, в том числе для повышающей передачи. Муфты вступают в действие при соединении частей планетарных шестерен друг с другом, в то время как ленты помогают удерживать шестерни в неподвижном состоянии, чтобы они не вращались, когда в них нет необходимости.Ремни, управляемые гидравлическими поршнями в трансмиссии, фиксируют части зубчатой ​​передачи. Гидравлические цилиндры и поршни также управляют сцеплениями, заставляя их включать передачи, необходимые для определенного передаточного числа и скорости.

Диски сцепления находятся внутри барабана сцепления в трансмиссии и чередуются со стальными дисками между ними. Диски сцепления в форме дисков врезаются в стальные диски благодаря специальному покрытию. Вместо того, чтобы повредить пластины, диски постепенно сжимают их, медленно передавая мощность, которая затем передается на ведущие колеса автомобиля.

Диски сцепления и стальные диски представляют собой общую область, где происходит проскальзывание. В конечном итоге это проскальзывание приводит к попаданию металлической стружки в остальную часть трансмиссии и, в конечном итоге, к отказу трансмиссии. Механик осмотрит трансмиссию, если у автомобиля есть проблемы с проскальзыванием трансмиссии.

Гидравлические насосы, клапаны и регулятор

Но откуда берется «настоящая» мощность в автоматической коробке передач? Реальная сила заключается в гидравлической системе, встроенной в корпус трансмиссии, включая насос, различные клапаны и регулятор.Насос всасывает трансмиссионную жидкость из поддона, расположенного в нижней части трансмиссии, подает ее в гидравлическую систему для приведения в действие содержащихся в ней муфт и лент. Кроме того, внутренняя шестерня насоса соединяется с внешним корпусом гидротрансформатора. Это позволяет ему вращаться с той же скоростью, что и двигатель транспортного средства. Внешняя шестерня насоса вращается в соответствии с внутренней шестерней, позволяя насосу всасывать жидкость из отстойника с одной стороны, одновременно подавая ее в гидравлическую систему с другой стороны.

Регулятор регулирует трансмиссию, сообщая ему скорость автомобиля. Регулятор с подпружиненным клапаном открывается тем сильнее, чем быстрее движется автомобиль. Это позволяет гидравлической системе трансмиссии пропускать больше жидкости на более высоких скоростях. В автоматической коробке передач используется один из двух видов устройств, ручной клапан или вакуумный модулятор, чтобы определить, насколько сильно работает двигатель, увеличивая давление по мере необходимости и запрещая использование определенных передач в зависимости от используемого передаточного числа.

Правильно обслуживая трансмиссию, владельцы транспортных средств могут рассчитывать, что она прослужит весь срок службы транспортного средства. В очень прочной системе автоматической трансмиссии используется множество различных деталей, включая преобразователь крутящего момента, планетарные передачи и барабан сцепления, которые обеспечивают мощность на ведущие колеса автомобиля, поддерживая его на желаемой скорости.

Если у вас возникли проблемы с автоматической коробкой передач, обратитесь за помощью к механику для поддержания уровня жидкости, осмотрите ее на предмет повреждений и при необходимости отремонтируйте или замените.

Общие проблемы и симптомы проблем автоматической коробки передач

Некоторые из наиболее распространенных проблем, связанных с неисправной трансмиссией, включают:

• Отсутствие реакции или колебания при включении передачи. Обычно это указывает на проскальзывание трансмиссии.
• Коробка передач издает множество странных мычаний, стуков и мычаний. Попросите механика проверить ваш автомобиль, когда он издает такие шумы, чтобы определить, в чем проблема.
• Утечка жидкости указывает на более серьезные проблемы, и вам следует попросить механика устранить эту проблему как можно скорее. Трансмиссионная жидкость не горит, как моторное масло. Регулярная проверка уровня жидкости механиком может помочь решить потенциальную проблему до ее начала.
• Запах гари, особенно из области трансмиссии, может указывать на очень низкий уровень жидкости. Трансмиссионная жидкость предохраняет шестерни и детали трансмиссии от перегрева.
• Контрольная лампа двигателя также может указывать на проблему с автоматической коробкой передач.Попросите механика провести диагностику, чтобы найти точную проблему.

Автоматическая коробка передач: какие детали?

Ленты Лента — это стальная лента с фрикционным материалом, прикрепленным к внутренней поверхности. Один конец ленты прикреплен к корпусу трансмиссии, а другой конец подключен к сервоприводу. В нужный момент гидравлическое масло под давлением подается в сервопривод, чтобы натянуть ленту вокруг барабана, чтобы предотвратить вращение барабана. Вернуться к началу

Пакеты сцепления Пакет сцепления состоит из чередующихся дисков, которые помещаются внутри барабана сцепления. Половина дисков стальная и имеет шлицы, которые входят в канавки на внутренней стороне барабана. Другая половина имеет фрикционный материал, связанный с их поверхностью, и имеет шлицы на внутренней стороне, которые соответствуют канавкам на внешней поверхности прилегающей ступицы. Внутри барабана находится поршень, который приводится в действие давлением масла в нужный момент, чтобы сжать пакет сцепления вместе, так что два компонента заблокируются и повернутся как одно целое. Вернуться к началу

Электронный блок управления Электронный блок управления, также называемый ЭБУ или компьютером, вычисляет все параметры управления двигателем на основе всех данных сигналов, полученных от различных датчиков, используемых в автомобиле производитель. Устройство реагирует на измеряемые переменные и все входные сигналы датчиков, выполняя расчет в зависимости от заданных параметров для управления и регулировки систем двигателя. Самым распространенным ЭБУ в автомобиле является ЭБУ двигателя, но более поздние модели автомобилей могут также иметь ЭБУ, управляющую трансмиссией, торможение с АБС, подушки безопасности, срабатывание ремня безопасности и противобуксовочную систему. Вернуться к началу

Датчик частоты вращения двигателя Подключение к стороне низкого напряжения системы зажигания выдает импульсы, которые используются в качестве сигнала частоты вращения двигателя. Вернуться к началу

Шестерни Шестерни представляют собой круглые колеса с зубьями, обработанными по внешнему диаметру.Обычно они используются для передачи вращающего усилия с одного вала на другой. В основном, шестерня одного размера используется для поворота шестерни другого размера для изменения выходной скорости и крутящего момента (крутящего момента). В автоматических трансмиссиях обычно используются шестерни двух типов: прямозубые и косозубые. Зубья цилиндрической шестерни нарезаны параллельно центральной линии вала шестерни. Их иногда называют прямозубыми шестернями. Цилиндрические шестерни несколько шумят и больше не используются в качестве шестерен главного привода в трансмиссии.Однако их можно использовать для включения задней передачи. Зубья косозубой шестерни обработаны под углом к ​​оси вращения шестерни. В современных трансмиссиях в качестве главных приводных шестерен обычно используются косозубые шестерни. Цилиндрические шестерни работают тише и прочнее, чем прямозубые. Люфт шестерни — это небольшой зазор между зубьями зацепляющей шестерни. Зазор позволяет смазочному маслу попадать в зону высокого трения между зубьями шестерни. Это снижает трение и износ. Люфт также позволяет шестерням нагреваться и расширяться во время работы без заедания и повреждений. Передаточное число — это количество оборотов, которое должна сделать ведущая шестерня, прежде чем ведомая шестерня сделает один полный оборот. Передаточное число рассчитывается путем деления количества зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни. Например. Если ведущая шестерня имеет 12 зубьев, а ведомая шестерня — 24 зуба (24 делятся на 12), передаточное число будет два к одному, то есть 2: 1. В этом примере ведущая шестерня должна повернуться два раза, чтобы один раз повернуть другую шестерню.В результате скорость большей ведомой шестерни будет вдвое медленнее ведущей. Однако крутящий момент на валу большей шестерни будет вдвое больше, чем на первичном валу. Передаточные числа коробки передач зависят от производителя. Однако приблизительные передаточные числа в среднем составляют 3: 1 для первой передачи, 2: 1 для второй передачи, 1: 1 для третьей или высокой передачи и 3: 1 для задней передачи. На первой или низкой передаче будет высокое передаточное число. Маленькая шестерня будет приводить в движение большую шестерню. Это снизит выходную скорость, но увеличит выходной крутящий момент.Автомобиль легко разгоняется даже при низких оборотах двигателя и в условиях малой мощности. На высокой передаче трансмиссия часто имеет передаточное число 1: 1. Выходной вал трансмиссии вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя. Умножения (увеличения) крутящего момента не было бы, но машина ехала бы быстрее. Для движения автомобиля с постоянной скоростью по ровной поверхности требуется очень небольшой крутящий момент. Вернуться к началу

Регулятор Работа регулятора зависит от центробежной силы, создаваемой его скоростью вращения.В трансмиссиях с задним приводом регулятор установлен на выходном валу и вращается вместе с валом. В автомобилях с передним приводом регулятор часто имеет собственный вал и обычно приводится в действие от шестерни на выходном валу. В обоих случаях регулятор вращается только во время движения автомобиля, чтобы обеспечить давление регулятора, которое напрямую связано со скоростью движения. На изображении изображен регулятор легковесного типа, который используется в одной коробке передач в сборе с главной передачей в сборе. Он состоит из вала с шестерней, двух контрольных шариков, первичного грузика и пружины, а также вторичного грузика и пружины. Грузы поворачиваются вверху вала и удерживаются пружинами наружу. Это за счет действия рычага удерживает контрольные шарики на своих местах. Когда транспортное средство движется, центробежная сила, действующая на грузики, создает дополнительную силу для удержания мячей на своих сиденьях. Давление регулятора определяется количеством жидкости, проходящей через шарики. На низких скоростях движения центробежная сила на грузилах не будет очень большой, и давление жидкости будет поднимать шары с посадочных мест.Жидкость будет вытекать из контура регулятора, поэтому будет обеспечено низкое давление регулятора. На более высоких скоростях центробежная сила будет намного больше, и шары будут сильнее прижиматься к своим седлам. Будет истощено меньше жидкости, и давление регулятора повысится. Таким образом, давление регулятора будет увеличиваться с увеличением скорости движения. Только что описанный губернатор — двухступенчатый губернатор; первичный груз тяжелее второстепенного, поэтому первичный груз более чувствителен на низких скоростях. Вернуться к началу

Входной вал Входной вал передает крутящий момент от гидротрансформатора на автоматическую коробку передач. Входной вал автоматической коробки передач или вал турбины соединяет гидротрансформатор с ведущими элементами трансмиссии. На каждом конце первичного вала имеются шлицы с наружной резьбой. Эти шлицы входят в шлицы турбины гидротрансформатора и ведущего узла трансмиссии.Входной вал едет на втулках. Трансмиссионная жидкость смазывает вал и втулки. Вернуться к началу

Изолирующий выключатель Выключатель (или блокирующий) на трансмиссии приводится в действие рычагом переключения. Он предотвращает запуск двигателя в любом положении, кроме N или P. При электронном управлении он также сообщает блоку управления положение селектора. Эта информация нужна блоку управления, чтобы знать, требуется ли переключение передач. Вернуться к началу

Односторонняя муфта Односторонняя муфта (также известная как «муфта») — это устройство, которое позволяет такому компоненту, как коронная шестерня, свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. Этот эффект аналогичен эффекту на велосипеде, где педали будут вращать колесо при вращении педалей вперед, но будут вращаться свободно при вращении назад. Обычное место, где используется односторонняя муфта, — это первая передача, когда рычаг переключения передач находится в положении движения.Когда вы начинаете ускоряться с остановки, трансмиссия запускается на первой передаче. Но вы когда-нибудь замечали, что происходит, если вы отпускаете газ, пока он еще на первой передаче? Автомобиль продолжает двигаться накатом, как если бы вы были на нейтрали. Теперь переключитесь на низшую передачу вместо Drive. Когда вы в этом случае отпускаете газ, вы чувствуете, что двигатель замедляет вашу скорость, как в автомобиле со стандартной коробкой передач. Причина этого в том, что в Drive используется одностороннее сцепление, а в Low используется пакет сцепления или лента. Вернуться к началу

Масляный насос Масляный насос трансмиссии (не путать с насосным элементом внутри гидротрансформатора) отвечает за создание всего давления масла, которое требуется в трансмиссии. Масляный насос установлен на передней части картера коробки передач и напрямую соединен с фланцем на корпусе гидротрансформатора. Поскольку корпус гидротрансформатора напрямую соединен с коленчатым валом двигателя, насос будет создавать давление всякий раз, когда двигатель работает, пока имеется достаточное количество трансмиссионной жидкости. Масло поступает в насос через фильтр, расположенный в нижней части масляного поддона трансмиссии, и поднимается по всасывающей трубке прямо к масляному насосу. Затем масло под давлением направляется к регулятору давления, корпусу клапана и остальным компонентам по мере необходимости. Вернуться к началу

Выходной вал Выходной вал соединяет ведущие компоненты трансмиссии с ведущим валом. Этот вал проходит по той же центральной линии, что и входной вал.Его передний конец почти касается первичного вала. Вернуться к началу

Комплекты планетарных шестерен Базовый комплект планетарных шестерен состоит из солнечной шестерни, кольцевой шестерни и двух или более планетарных шестерен, все из которых находятся в постоянном зацеплении. Планетарные шестерни соединены друг с другом через общее водило, которое позволяет шестерням вращаться на валах, называемых «шестерни», которые прикреплены к водилу. Одним из примеров использования этой системы является соединение зубчатого венца с входным валом, идущим от двигателя, соединение водила планетарной передачи с выходным валом и блокировка солнечной шестерни, чтобы она не могла двигаться.В этом сценарии, когда мы поворачиваем коронную шестерню, планеты будут «ходить» по солнечной шестерне (которая остается неподвижной), заставляя водило планетарной передачи вращать выходной вал в том же направлении, что и входной вал, но с меньшей скоростью, вызывая редуктор (аналогично автомобилю на первой передаче). Если мы разблокируем солнечную шестерню и заблокируем любые два элемента вместе, это приведет к тому, что все три элемента будут вращаться с одинаковой скоростью, так что выходной вал будет вращаться с той же скоростью, что и входной вал.Это похоже на машину, которая находится на третьей или высокой передаче. Другой способ использования планетарной шестерни — заблокировать водило планетарной передачи от движения, а затем подать мощность на коронную шестерню, которая заставит солнечную шестерню вращаться в противоположном направлении, давая нам задний ход. Вернуться к началу

Генераторы импульсов Генераторы импульсов, расположенные на трансмиссии, вырабатывают серию слабых электрических сигналов (импульсов), которые связаны со скоростью движения. Они используются для синхронизации переключения на повышенную и пониженную передачу. Существуют разные типы генераторов импульсов, но все они используются для генерации очень небольшого электрического импульса, который может быть преобразован и использован ЭБУ. На изображении показаны два генератора импульсов, которые расположены в разных местах на передаче. Генератор импульсов A активируется отверстиями во вращающемся тормозном барабане, а генератор импульсов B активируется зубьями шестерни. Каждый раз, когда отверстие или зуб проходит через полюс генератора импульсов, магнитное поле генератора импульсов нарушается, и это индуцирует импульс низкого напряжения в катушке.Импульсы передаются по кабелю в ЭБУ. Вернуться к началу

Уплотнения и прокладки Автоматическая коробка передач имеет множество уплотнений и прокладок для регулирования потока гидравлической жидкости и предотвращения ее утечки. Есть два основных внешних уплотнения: переднее уплотнение и заднее уплотнение. Переднее уплотнение герметично закрывает место крепления гидротрансформатора к картеру трансмиссии. Это уплотнение позволяет жидкости свободно перемещаться от преобразователя к трансмиссии, но предотвращает утечку жидкости.Заднее уплотнение предотвращает утечку жидкости через выходной вал. Уплотнение обычно изготавливается из резины (аналогично резине в щетке стеклоочистителя) и используется для предотвращения утечки масла через движущиеся части, такие как вращающийся вал. В некоторых случаях резинке помогает пружина, которая удерживает резину в тесном контакте с вращающимся валом. Прокладка — это тип уплотнения, используемый для уплотнения двух неподвижных частей, скрепленных вместе. Некоторые распространенные материалы для прокладок: бумага, пробка, резина, силикон и мягкий металл. Помимо основных уплотнений, существует также ряд других уплотнений и прокладок, которые различаются от трансмиссии к трансмиссии. Типичным примером является резиновое уплотнительное кольцо, уплотняющее вал рычага переключения передач. Это вал, который вы перемещаете, когда манипулируете переключателем передач. Другой пример, который является общим для большинства трансмиссий, — это прокладка масляного поддона. Фактически, уплотнения требуются везде, где устройству необходимо пройти через корпус коробки передач, и каждое из них является потенциальным источником утечек. Вернуться к началу

Соленоиды Соленоиды расположены на корпусе клапана. Это двухпозиционные клапаны, которые либо закрываются, чтобы удерживать давление, либо открываются, чтобы пропустить поток и сбросить давление. Некоторые соленоиды, например те, которые управляют клапанами переключения передач, срабатывают или включают или выключают. Другие соленоиды используются для регулирования давления и имеют рабочий цикл. Эти импульсы включаются и выключаются, поэтому они могут изменять давление. Количество используемых соленоидов и способ их применения различаются в зависимости от трансмиссии. Вернуться к началу

Датчик температуры Это устройство используется в двигателе и подает сигнал обратно в ЭБУ, чтобы указать температуру двигателя. Устройство имеет внутренний резистор (известный как NTC). По мере увеличения температуры двигателя сопротивление блока уменьшается и постоянно посылает сигнал в ЭБУ. Этот сигнал используется в качестве дополнительного корректирующего значения для подачи топливной форсунки, а в некоторых случаях и для синхронизации (опережения). Вернуться к началу

Дроссельный клапан Это регулирующий клапан, управляемый водителем с помощью педали акселератора. Между рычажным механизмом карбюратора и трансмиссией часто используется кабель, но также используется контроль вакуума. Дроссельная заслонка обеспечивает давление дроссельной заслонки, которое увеличивается с открытием дроссельной заслонки. Давление дроссельной заслонки направлено на клапаны переключения передач, но на противоположный конец давлению регулятора. Давление дроссельной заслонки противодействует давлению регулятора и пытается удерживать передачи в состоянии пониженной передачи. Давление дроссельной заслонки, противодействуя давлению регулятора, вызывает переключение передач (как повышенную, так и понижающую передачу) с разными скоростями. Например, при небольшом открытии дроссельной заслонки, когда давление дроссельной заслонки низкое, переключение на более высокую передачу произойдет раньше; при более широком открытии дроссельной заслонки переключение на более высокую передачу будет отложено. Давление дроссельной заслонки также направляется на первичный регулирующий клапан. это используется для увеличения линейного давления для более широких дроссельных заслонок. Более высокое давление в линии предотвращает проскальзывание ленты и муфты в условиях высокого крутящего момента. Вернуться к началу

Датчик положения дроссельной заслонки Этот блок обычно устанавливается на корпусе дроссельной заслонки и приводится в действие валом дроссельной заслонки. Он контролирует состояние холостого хода и полной нагрузки и передает электронный сигнал на электронный блок управления (ЭБУ) в зависимости от того, в каком положении он находится. Он имеет один набор контактов для положения холостого хода и дополнительный набор для полной нагрузки. Этот блок играет важную роль в управлении автоматической коробкой передач, использующей электронное управление. Датчик является одним из основных входов трансмиссии для переключения передач. Вернуться к началу

Гидротрансформатор В автоматических коробках передач гидротрансформатор заменяет сцепление на автомобилях со стандартным переключением передач. Он нужен для того, чтобы двигатель продолжал работать, когда автомобиль останавливается. Принцип действия гидротрансформатора аналогичен тому, как если бы вентилятор был подключен к стене, и выдувал воздух в другой вентилятор, который отключен от сети.Если вы схватите лопасть отключенного вентилятора, вы сможете удержать его от вращения, но как только вы отпустите, он начнет ускоряться, пока не приблизится к скорости включенного вентилятора. Отличие гидротрансформатора в том, что вместо воздуха в нем используется масло или трансмиссионная жидкость, если быть более точным. Гидротрансформатор — это большое устройство в форме пончика (диаметром от 10 до 15 дюймов), которое устанавливается между двигателем и трансмиссией. Он состоит из трех внутренних элементов, которые работают вместе для передачи мощности на трансмиссию. Три элемента гидротрансформатора — это насос, турбина и статор. Насос установлен непосредственно на корпусе гидротрансформатора, который, в свою очередь, прикреплен болтами непосредственно к коленчатому валу двигателя и вращается с частотой вращения двигателя. Турбина находится внутри корпуса и соединена непосредственно с входным валом трансмиссии, обеспечивающей движение транспортного средства. Статор установлен на односторонней муфте, так что он может свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. В каждом из трех элементов установлены ребра, которые точно направляют поток масла через преобразователь. При работающем двигателе трансмиссионная жидкость втягивается в секцию насоса и выталкивается наружу под действием центробежной силы, пока не достигнет секции турбины, которая начинает ее вращение. Жидкость продолжает круговое движение назад к центру турбины, где она входит в статор. Если турбина движется значительно медленнее, чем насос, жидкость будет контактировать с передней частью ребер статора, которые толкают статор в одностороннюю муфту и предотвращают его вращение.Когда статор остановлен, жидкость направляется ребрами статора для повторного входа в насос под «вспомогательным» углом, обеспечивая увеличение крутящего момента. По мере того, как скорость турбины догоняет скорость насоса, жидкость начинает сталкиваться с лопатками статора на задней стороне, заставляя статор поворачиваться в том же направлении, что и насос и турбина. По мере увеличения скорости все три элемента начинают вращаться примерно с одинаковой скоростью. Вернуться к началу

Корпус гидротрансформатора Корпус гидротрансформатора крепится болтами к задней части двигателя и закрывает преобразователь крутящего момента.Он может быть изготовлен из алюминия, магния или чугуна. Болты крепления АКПП к задней части корпуса гидротрансформатора. Вернуться к началу

Трансмиссионная жидкость Трансмиссионная жидкость служит для различных целей, включая: управление переключением передач, общую смазку и охлаждение трансмиссии. В отличие от двигателя, который использует масло в основном для смазки, каждый аспект функций трансмиссии зависит от постоянной подачи жидкости под давлением.Даже несколько минут работы при отсутствии давления могут быть вредными или даже фатальными для коробки передач. Чтобы поддерживать нормальную рабочую температуру трансмиссии, часть жидкости направляется по одной из двух стальных трубок в масляный радиатор автоматической трансмиссии, который погружен в антифриз в радиаторе. Жидкость, проходящая через этот охладитель, охлаждается, а затем возвращается в трансмиссию через другую стальную трубку. Типичная трансмиссия имеет в среднем десять литров жидкости между трансмиссией, гидротрансформатором и охлаждающим баком.Фактически, большинство компонентов трансмиссии постоянно находятся в жидкости, включая пакеты и ленты сцепления. Поверхности трения этих деталей предназначены для правильной работы только в том случае, если они погружены в масло. Вернуться к началу

Вакуумный модулятор Вакуумный модулятор контролирует вакуум в двигателе с помощью резинового вакуумного шланга, который подсоединен к двигателю. Вакуум двигателя очень точно реагирует на нагрузку двигателя с высоким вакуумом, который создается, когда двигатель находится под небольшой нагрузкой, и снижается до нуля, когда двигатель находится под большой нагрузкой. Модулятор прикреплен к внешней стороне картера коробки передач и имеет вал, который проходит через картер и прикрепляется к дроссельной заслонке в корпусе клапана. Когда двигатель работает с небольшой нагрузкой или без нагрузки, высокий вакуум воздействует на модулятор, который перемещает дроссельную заслонку в одном направлении, позволяя трансмиссии переключаться раньше и мягко. По мере увеличения нагрузки на двигатель разрежение уменьшается, что перемещает клапан в другом направлении, заставляя трансмиссию переключаться позже и более жестко. Вернуться к началу

Корпус клапана Корпус клапана является центром управления автоматической трансмиссии. Он содержит лабиринт каналов и проходов, по которым гидравлическая жидкость направляется к многочисленным клапанам, которые затем активируют соответствующий пакет сцепления или сервопривод ленты для плавного переключения на соответствующую передачу для каждой дорожной ситуации. Каждый из множества клапанов в корпусе клапана имеет определенное назначение и назван в честь этой функции.Например, клапан переключения передач 2-3 активирует переключение с повышающей передачи со 2-й передачи на 3-ю или клапан синхронизации переключения 3-2, который определяет, когда должно произойти переключение на более низкую передачу. Самый важный клапан, которым вы можете управлять напрямую, — это ручной клапан. Ручной клапан напрямую соединен с рукояткой переключения передач и закрывает и открывает различные каналы в зависимости от того, в каком положении находится переключатель передач. Когда вы, например, переводите переключение передач в режим Drive, ручной клапан направляет жидкость к сцеплению. пакет (ы), который активирует 1-ю передачу.он также настраивается для отслеживания скорости автомобиля и положения дроссельной заслонки, чтобы определить оптимальное время и силу для 1-2 переключений. В трансмиссиях с компьютерным управлением у вас также будут электрические соленоиды, которые установлены в корпусе клапана для направления жидкости в соответствующие пакеты или ленты сцепления под управлением компьютера для более точного управления точками переключения передач. Вернуться к началу

Датчик скорости автомобиля Некоторые трансмиссии имеют датчик скорости автомобиля на задней стороне спидометра, а не на коробке передач. Датчик состоит из геркона и вращающегося постоянного магнита. Вращение магнита приводит в действие красный переключатель, который генерирует импульсы, связанные со скоростью движения.

Автоматическая механическая коробка передач (AMT) — x-engineer.org

В легковом автомобиле роль трансмиссии заключается в адаптации характеристики крутящего момента первичного двигателя (двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя) к дорожная нагрузка. Чтобы лучше понять, как работает трансмиссия и почему мы должны устанавливать их в транспортном средстве, прочтите следующие статьи:

Трансмиссия транспортного средства обычно содержит соединительное устройство (сцепление или гидротрансформатор), многоскоростную коробку передач, карданный вал (для заднего привода), дифференциал и карданные валы.Иногда в технической литературе для описания коробки передач используется слово «трансмиссия».

В зависимости от того, кто принимает решение о переключении передач, а также от типа приведения в действие сцепления и передач, существует несколько типов трансмиссий:

В автомобиле с механической коробкой передач (MT) водитель принимает решение, когда следует shift, а также включает сцепление и передачи.

В коробке передач с электронным сцеплением (без педали сцепления) решение о переключении также принимает водитель.Разница в том, что включение сцепления также может выполняться автоматически (с помощью электрогидравлического или электрического привода), а переключение передач по-прежнему осуществляется водителем.

В автоматической механической коробке передач (AMT) или (AT) как решение о переключении передач, так и приведение в действие сцепления / передач принимаются автоматически, без вмешательства водителя. Узлы сцепления и шестерни имеют электрогидравлические или электрические приводы, управляемые электронными модулями управления (ECM).

Разница между AMT и AT на аппаратном уровне. У AMT есть шестерни постоянного зацепления, как у MT, в то время как у AT есть планетарные (планетарные) шестерни в сборе. С программной (функциональной) точки зрения как AMT, так и AT могут выполнять автоматическое или ручное (решение водителя) переключение передач.

В этой статье мы остановимся на автоматических механических коробках передач (АМТ) .

В глобальном масштабе доля рынка автоматизированных механических коробок передач довольно мала, только 1% от общего числа проданных автомобилей оснащены AMT.

Изображение: Доля Globat на рынке типов трансмиссий
Кредит: Statista

Electric — трансмиссии для электромобилей (обычно односкоростные трансмиссии)
AMT — Автоматические механические трансмиссии
DCT — Трансмиссия с двойным сцеплением
CVT — Бесступенчатая трансмиссия
AT — Автоматическая коробка передач
MT — Механическая коробка передач

Даже если доля мирового рынка в период с 2012 по 2015 год была постоянной, количество произведенных автоматических механических коробок передач росло с каждым годом.Это в основном связано с увеличением количества произведенных автомобилей и увеличением доли рынка AMT в Индии.

Изображение: Прогноз AMT по производству автомобилей во всем мире с 2010 по 2015 (в миллионах)
Кредит: Statista

На автомобиле с механической коробкой передач включение / выключение сцепления и передач контролируется непосредственно водителем через сцепление. педаль и рычаг переключения передач. На AMT больше нет педали сцепления, а рычаг переключения передач заменен рычагом выбора программы.Приведение в действие сцепления и передач осуществляется электрогидравлическим приводом электрических приводов, управляемым электронными сигналами, поступающими от электронного модуля управления.

Изображение: Основные компоненты механической трансмиссии (MT)
Кредит: LuK (Schaeffler)

1. педаль сцепления
2. Бачок жидкости срабатывания сцепления
3. Главный цилиндр
4. Трубка высокого давления
5. Рабочий цилиндр (концентрический рабочий цилиндр, CSC )
6. (сцепление) нажимной диск
7. двухмассовый маховик
8. фрикционный диск (сцепление)
9. синхронизатор
10. механизм переключения передач
11. рычаг переключения передач
12. выходной вал
13. входной вал

автоматизированная механическая коробка передач ( AMT) в основном представляет собой механическую коробку передач (МТ) с электронным управлением сцеплением и приводами передач.Чтобы преобразовать механическую коробку передач в автоматизированную ручную коробку передач, педаль сцепления (1) и рычаг переключения передач (11) заменяются электрогидравлическими или электрическими приводами.

Первые поколения AMT были основаны на концепции « add-on », что означает, что существующий, уже спроектированный MT был преобразован в AMT путем добавления внешних исполнительных механизмов с электронным управлением. В более поздних поколениях AMT приводы были встроены в них на ранних этапах проектирования.

Изображение: преобразование MT в AMT
Кредит: LuK (Schaeffler)

Для преобразования MT в AMT требуется:

• замена исполнительного механизма сцепления на электрогидравлический / электрический привод
• замена механизма переключения передач с электрогидравлическим / электрическим приводом
• интеграция электронного модуля управления
• интеграция: датчика скорости входного вала, датчика положения муфты, выбора передачи и датчиков положения включения, датчика положения рычага переключения передач, датчика давления и температуры жидкости (в случае электрогидравлическая система управления)
• Программное обеспечение для управления двигателем, которое позволяет регулировать крутящий момент при переключении передач

В зависимости от производителя автомобиля автоматизированные механические коробки передач имеют разные коммерческие названия, но в конечном итоге они одинаковы с точки зрения функциональности:

• Easytronic (Opel)
• Quickshift, Easy-R (Renault)
• Sensodrive (Citroen)
• Selespeed (Alfa Romeo)

Процесс переключения передач

На механической коробке передач, начиная с нейтральной точки (N) рычага переключения передач, процесс переключения передач можно разделить на две фазы:

• выбор передачи (также называемый выбором ворот): при выборе соответствующей плоскости / линии передачи
• включение передачи : когда фактически включена следующая передача

Например, для включения передачи 1 ^st , рычаг переключения передач сначала перемещается влево в плоскости 1-2, а затем толкается вперед.

Изображение: Фазы переключения передач

Поскольку включение передачи представляет собой комбинацию двух движений по разным осям, AMT требует:

• 2 привода для процесса переключения передач
• 1 привод для включения / выключения сцепления

Привод можно определить как устройство, которое преобразует электрический сигнал (отправляемый электронным модулем управления) в физическое действие (поступательное движение или вращение). Приводы могут быть электромагнитным клапаном, который регулирует давление жидкости, или электродвигателем, который вращает зубчатое колесо.

Easytronic AMT (Opel)

Автоматическая механическая коробка передач Easytronic имеет гибридный электрогидравлический привод для включения / выключения сцепления и два электрических привода для переключения передач (выбор и включение).

Изображение: Easytronic (AMT) — компоненты
Кредит: Opel

1. сцепление (саморегулирующееся сцепление, SAC ^® )
2. Рабочий цилиндр сцепления (CSC)
3. электродвигатель (постоянный ток) — активация сцепления
4. поршень (внутри цилиндра)
5. механизм переключения передач
6. электродвигатель (постоянный ток) — выбор передачи
7. электродвигатель (постоянный ток) — включение передачи

Когда положение сцепления контролируется электронным модулем управления, это важно либо для поддержания постоянных механических параметров сцепления, либо для адаптации алгоритмов управления к износу сцепления.

Фрикционный диск изнашивается в течение срока службы, из-за чего ход сцепления (расстояние открытия / закрытия) может изменяться (меньше для нового сцепления). Для электронного модуля управления это рассматривается как нарушение процесса включения / выключения сцепления и может привести к неправильному срабатыванию сцепления. Есть два способа преодолеть это:

• механическая самонастройка сцепления
• изучение хода сцепления и адаптация алгоритмов управления

Муфта (1) автоматически регулирует свой ход (расстояние открытия / закрытия) износ фрикционного диска.Саморегулирующееся сцепление (SAC) производится компанией LuK (Schaeffler).

Изображение: Easytronic — привод сцепления
Кредит: Opel

1. Корпус привода со встроенным блоком управления трансмиссией (TCU)
2. червяк (шестерня)
3. червячное колесо
4. Электродвигатель постоянного тока (со щетками)
5. поршень
6. выход труба (в направлении CSC)
7. впускная труба (от резервуара)
8. шатун

Привод сцепления представляет собой смесь гидравлического и электрического срабатывания.Когда необходимо выключить сцепление, электродвигатель (4) получает питание от TCU. Ротор электродвигателя напрямую связан с червяком (2), который находится в постоянном зацеплении с червячным колесом (3). Вращательное движение червячного колеса преобразуется в поступательное движение шатуном (8), который толкает поршень (5) и создает давление. Через выпускное отверстие (6) жидкость под давлением достигает рабочего цилиндра сцепления (CSC) и приводит в действие сцепление.

Гидравлический контур состоит из цилиндра и поршня со стороны привода и рабочего цилиндра сцепления с другой стороны.Сила срабатывания муфты прямо пропорциональна давлению жидкости в контуре.

Таким образом, положение муфты регулируется давлением жидкости в гидравлической системе, которое зависит от положения электродвигателя постоянного тока (DC).

Изображение: Easytronic — привод с зубчатой ​​передачей
Кредит: Opel

1. Электрический разъем для электродвигателя переключения передач
2. Электрический разъем для электродвигателя переключения передач
3. Электродвигатель переключения передач
4. зубчатая рейка
5. Палец переключения передач (для переключения передач)
6. шестерня

Из нейтрального положения, если необходимо включить передачу, электродвигатель выбора передачи (3) перемещает рейку (4) вверх и вниз.Когда выбрана соответствующая плоскость шестерни (шибер), электродвигатель включения шестерни (1) будет вращать шестерню (6), которая будет вращать палец включения шестерни (5). Скользящие втулки синхронизаторов шестерен через вилку и вал соединены с пальцем включения шестерни (5). Когда палец включения шестерни (5) перемещается в одно из своих конечных положений, шестерня включается.

В электродвигатели встроены датчики положения. На основе информации о положении модуль управления трансмиссией регулирует электрическую мощность двигателей, чтобы привести их в ожидаемое положение.

Easytronic 3.0 (Opel)

В новой 5-ступенчатой ​​автоматической механической коробке передач от Opel / Vauxhall, Easytronic 3.0, используются электрогидравлические приводы для переключения сцепления и переключения передач. Новый AMT также может поддерживать функции остановки и запуска двигателя.

Максимальный входной крутящий момент трансмиссии составляет 190 Нм, и она может быть установлена ​​на бензиновых двигателях 1,4 л или дизельных двигателях 1,3. Вилки переключения передач и синхронизаторы являются общими для варианта с механической коробкой передач.

Изображение: Easytronic 3.0 AMT
Кредит: Opel

Электрогидравлический модуль, отвечающий за включение сцепления и передачи, состоит в основном из: насоса (с электродвигателем), гидроаккумулятора давления, резервуара для жидкости и блока электромагнитных клапанов. Кроме того, датчики выбора передачи и положения включения и датчик давления жидкости интегрированы в один модуль без проводки. Это дает преимущества с точки зрения стоимости, массы, упаковки и надежности системы.

Для измерения частоты вращения первичного вала новая автоматизированная механическая коробка передач оснащена датчиком частоты вращения, работающим по принципу эффекта Холла.Шестерня 4 ^th служит мишенью для датчика скорости, поэтому отдельное целевое колесо не требуется, и все валы могут использоваться без изменений в приложениях AMT или MT.

Параметры передачи приведены в таблице ниже.

Параметр		Значение
Максимальный крутящий момент [Нм]		190
Передаточные числа [-]	1 st шестерня	3.727
	2 nd шестерня	2.136
	3 ряд шестерня	1.323
	4 th шестерня	0.892
	5 905 5 905	0,674
	Шестерня заднего хода	3,308
	Шестерня главной передачи	4,188 (4,625), в зависимости от применения
Межосевое расстояние [мм]		180
Длина [мм ]		365
Масса (сухая) [кг]		39
Объем трансмиссионной жидкости [л]		1.6

Положение сцепления регулируется пропорциональным электрогидравлическим клапаном, который регулирует давление (масла) в концентрическом рабочем цилиндре (CSC). CSC также оснащен бесконтактным датчиком положения, в котором используется чувствительный элемент на эффекте Холла.

Преимущество измерения положения непосредственно на CSC заключается в том, что динамические и температурные эффекты в гидравлической линии учитываются в контуре управления, в отличие от измерения положения на главном цилиндре.Недостатком является то, что осевые пульсации CSC во время работы двигателя также обнаруживаются датчиком положения и накладываются на сигнал перемещения. Подходящая фильтрация компенсирует этот эффект во время обработки необработанного сигнала в контроллере передачи.

Quickshift AMT (Renault)

Первое поколение автоматических механических трансмиссий Quickshift (AMT) включало электрогидравлический приводной модуль поверх механической коробки передач (MT). Положения сцепления и передачи полностью регулировались модулем управления трансмиссией (TCM) посредством давления жидкости.В системе отсутствуют электродвигатели для включения сцепления и передачи, а только электромагнитные клапаны с электронным управлением.

Изображение: Quickshift (AMT) — компоненты
Кредит: Renault

1. гидроаккумулятор
2. цилиндр с поршнем для включения сцепления
3. узел гидравлического насоса (приводится в действие электродвигателем)
4. датчик положения сцепления
5. выбор и включение передачи шток
6. датчик положения включения передачи
7. цилиндр с поршнем для включения передачи
8. цилиндр с поршнем для выбора передачи
9. датчик положения выбора передачи

Приведение в действие сцепления и передач осуществляется жидкостью под давлением.Узел гидравлического насоса (3) создает давление в гидравлической системе до 30-40 бар. Гидравлический аккумулятор (1) предназначен для хранения жидкости под высоким давлением. После нескольких переключений передач или срабатывания сцепления давление в системе (считываемое датчиком давления) снизится. Давление восстанавливается до номинального с помощью электронасоса.

При переключении передач блок управления трансмиссией выполняет следующие операции:

• регулирует давление в CSC через привод (2) для размыкания сцепления
• увеличивает давление в цилиндре с поршнем для выбора передачи (8)
• увеличивает давление в цилиндре с помощью поршня для включения передачи (7)
• регулирует давление в CSC через привод (2), чтобы закрыть сцепление

Все регулирование давления осуществляется через электрогидравлические клапаны и управляется TCU.

Изображение: Автоматическая ручная трансмиссия — гидравлические приводы (надстройка)
Кредит: Magneti Marelli

1. гидроаккумулятор
2. электронный модуль управления (установлен на блоке электрогидравлических клапанов)
3. резервуар для жидкости
4. электродвигатель (для приведения в действие насоса) )

В первом поколении Quickshift AMT используется электрогидравлический дополнительный модуль , поставляемый Magneti Marelli. Этот модуль устанавливается поверх существующей механической трансмиссии и заменяет внешнее сцепление и механизмы переключения передач.

Easy-R AMT (Renault)

В новом поколении автоматизированной механической коробки передач от Renault, Easy-R, используется электромеханический привод вместо гидравлической технологии для «повышения гибкости и более быстрого реагирования», при этом количество компонентов было сокращено примерно на 25% для обеспечения «большей надежности и упрощения обслуживания».

Изображение: Автоматическая механическая коробка передач Easy-R
Кредит: Renault

Приведение в действие сцепления осуществляется одним электродвигателем.Выбор передачи и включение передачи приводятся в действие электродвигателями. Что касается упаковки, то модуль включения сцепления интегрирован с блоком управления трансмиссией, а приводы зубчатых передач объединены в отдельный модуль.

Sensodrive AMT (Citroen)

Автоматическая механическая коробка передач от Citroen, Sensodrive, схожа с Easytronic (Opel) по компонентам и принципам работы. Приведение в действие сцепления осуществляется одним электродвигателем, выбор передачи и включение — двумя электродвигателями.

Изображение: Sensodrive (автоматическая механическая коробка передач)
Кредит: Citroen

При переключении передач в AMT электронные блоки управления двигателем и трансмиссией работают вместе и обмениваются информацией. Переключение передач должно выполняться, даже если водитель нажал педаль акселератора и двигатель выдает крутящий момент.

Чтобы синхронизировать выходной крутящий момент двигателя с положениями сцепления и передачи, система управления двигателем (EMS) должна обмениваться информацией о крутящем моменте и скорости с модулем управления трансмиссией (TCM).Обмен всей информацией осуществляется по коммуникационной шине, называемой сетью контроллеров (CAN).

TCM также обменивается информацией с блоком управления кузовным оборудованием (BCU), чтобы показать водителю режим движения и включенную передачу.

Изображение: Sensodrive (AMT) — архитектура системы
Кредит: Citroen

1. Модуль управления трансмиссией (TCM)
2. Модуль включения сцепления
3. Модуль включения передачи
4. Датчик скорости вала

Текущая тенденция в автомобильной промышленности для сцепления и передач использовать только системы срабатывания электродвигателей.Основная причина заключается в том, что по мере развития электроники и электрических технологий стало возможным проектировать и производить недорогие, надежные, высокоэффективные электрические приводы с требуемым уровнем производительности (например, временем отклика). Эти приводы также могут обеспечивать необходимое усилие срабатывания с минимальным количеством электроэнергии.

Модули переключения передач также имеют уровень встроенных диагностических функций . Если возникает проблема с электродвигателями или датчиками положения, модуль управления трансмиссией информируется и принимает соответствующие меры, чтобы гарантировать безопасность автомобиля и целостность компонентов.

Режимы движения

В настоящее время водителю довольно сложно различить AMT, AT или DCT. Если на аппаратном уровне они различаются по компоновке и компонентам, то на функциональном (программном) уровне все они ведут себя одинаково.

В автомобиле AMT у водителя есть педаль акселератора, педаль тормоза, рычаг переключения программ / передач и (опционально) подрулевые лепестковые переключатели. С помощью рычага водитель может выбрать как минимум четыре режима:

• Автоматический (также называемый Drive) (A, D)
• Ручной (M или +/-)
• Neutral (N)
• Reverse (R)

Изображение: Рычаг переключения передач Opel Zafira (AMT)
Кредит: Opel

В автоматическом режиме (также называемом режимом движения) как решение о переключении передач, так и фактическое переключение передач выполняется модулем управления коробкой передач, без какого-либо вмешательства или участия водителя.Основным критерием переключения передач является вычисленная функция скорости автомобиля и нагрузки двигателя (положения педали акселератора).

В Ручной режим водитель может решить, когда переключать передачи. Если нажать «+» для переключения на более высокую передачу, если требуется, и «-» для переключения на более низкую передачу. В этом режиме активны некоторые функции защиты, которые переключают передачи, даже если водитель этого не запрашивал. Например, если частота вращения двигателя слишком высока, будет выполнено переключение на повышенную передачу, а если частота вращения двигателя слишком низкая (недостаточный крутящий момент двигателя), будет выполнено переключение на пониженную передачу.

Большинство автомобилей с AMT имеют Снежный режим . Этот режим полезен в условиях движения с низким трением дороги. В этом режиме для трогания с места выбирается 2-я передача ^-я вместо 1-й ^{-й передачи} . Таким образом ограничивается сила тяги на колесе и предотвращается проскальзывание колеса.

Основные преимущества автоматизированной механической коробки передач (AMT) по сравнению с механической коробкой передач (MT):

• более комфортное вождение (переключение передач происходит автоматически)
• лучшая экономия топлива (двигатель поддерживается в наиболее экономичной рабочей зоне за счет передаточного числа)
• Диагностика износа (исполнительные механизмы с электронным управлением могут измерять износ сцепления и информировать водителя)

Недостатком является более высокая цена трансмиссии, что приводит к немного более высокой цене автомобиля.

Планетарные передачи: принципы работы

Планетарные передачи лежат в основе современной инженерии и используются в коробках передач, которые приводят в действие все, от базового оборудования завода до новейших электромобилей. Простая конфигурация центрального привода и вращающихся шестерен была разработана тысячи лет назад для моделирования движения планет. Сегодня инженеры используют планетарные передачи в приложениях, требующих высокой плотности крутящего момента, эффективности работы и долговечности. В этой статье мы исследуем принципы работы, как работают планетарные передачи и где их можно найти.

Что такое планетарный редуктор?

Простой планетарный ряд состоит из трех основных компонентов:

1. Солнечная шестерня, которая находится в центре (центральная шестерня).
2. Несколько планетарных шестерен.
3. Зубчатый венец (внешняя шестерня).

Три компонента составляют ступень планетарного редуктора. Для более высоких передаточных чисел мы можем предложить двойные или тройные ступени.

Планетарные редукторы

могут приводиться в действие электродвигателями, гидравлическими двигателями, бензиновыми или дизельными двигателями внутреннего сгорания.

Нагрузка от солнечной шестерни распределяется на несколько планетарных шестерен, которые могут использоваться для привода наружного кольца, вала или шпинделя. Центральная солнечная шестерня принимает на себя высокоскоростной вход с низким крутящим моментом. Он приводит в движение несколько вращающихся внешних шестерен, что увеличивает крутящий момент.

Простая конструкция — это высокоэффективный и действенный способ передачи мощности от двигателя к выходу.Приблизительно 97% потребляемой энергии выдается на выходе.

Принципы работы

Компания Lancereal предлагает три различных типа планетарных редукторов: привод колес, выход вала и выход шпинделя. Вот что они собой представляют и как работают.

Колесный привод

В планетарной коробке передач с полным приводом солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, которые прикреплены к водилу.Когда солнечная шестерня приводится в движение, планетарные шестерни вращают внешнюю кольцевую шестерню. Колеса могут быть установлены над корпусом коробки передач. Установив колесо непосредственно на коробку передач, можно минимизировать размер сборки. Планетарные передачи полного привода могут обеспечивать крутящий момент до 332 000 Нм.

Выход вала

В редукторах с приводом от вала солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, которые размещены во вращающемся водиле. Зубчатый венец удерживается неподвижно, а вращающееся водило передает привод на вал.

Корпус редуктора крепится непосредственно к машине, выходом является вращающийся вал. Наш ассортимент выходных шестерен на валу может обеспечивать крутящий момент до 113 000 Нм.

Выход шпинделя

Выходные планетарные редукторы шпинделя работают аналогично выходным валам; однако выход поставляется в виде фланца. Наши планетарные шестерни привода шпинделя могут обеспечивать крутящий момент до 113 000 Нм.

Для чего используются планетарные передачи?

Планетарные передачи могут использоваться для различных целей.Компания Lancereal предлагает планетарные редукторы для использования в промышленных и мобильных приложениях.

Наши планетарные редукторы используются в:

• Колесные приводы
• Гусеницы
• Конвейеры
• Поворотные приводы
• Приводы подъемные
• Смешивание
• Приводы лебедки
• Насосы
• Форсунки для гибких труб
• Приводы шнека и сверла
• Приводы фрезерной головки

Планетарные зубчатые передачи могут использоваться поэтапно, предлагая различные варианты передаточного числа, которые могут быть адаптированы к вашим требованиям.

Какие у меня есть варианты?

Наши планетарные редукторы доступны в вариантах с 1 и 2 скоростями. Мы можем предоставить одно-, двух- или трехступенчатые агрегаты для любого применения. Мы также можем включить гидравлическое, динамическое и электромагнитное торможение в наш ассортимент планетарных коробок передач.

Как узнать, какая планетарная коробка передач мне нужна?

Выбор планетарного редуктора, его размера и передаточного числа должен определяться результатом.Это тщательный баланс между размером, эффективностью, производительностью и стоимостью. В Lancereal у нас консультативный подход к дизайну. Каждый проект мы начинаем с глубокого понимания области применения, скоростей, крутящего момента и функций машины.

Мы используем наш опыт и знания для определения и поставки подходящего решения с планетарной передачей, которое является рентабельным и надежным. Каждая поставляемая нами коробка передач будет работать безотказно в течение многих лет. Именно это сочетание инженерного мастерства и постоянных инноваций позволяет компании Lancereal оставаться в авангарде технологий редукторов.

---

Связаться

Мы являемся ведущим специалистом в области передачи энергии, пожалуйста, обращайтесь к нам по любым вопросам, связанным с планетарными редукторами. У нас есть внутренние возможности для адаптации ко всем вашим требованиям.

T: +44 (0) 1484 606040

E: [email protected]

Что такое трансмиссия и как она работает?

1) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

2) Для получения информации о результатах программы и другой информации посетите сайт www.uti.edu/disclosures.

3) Методология опроса: OnePoll опросил 2000 американцев в возрасте от 18 до 35 лет в Калифорнии, Аризоне, Техасе, Иллинойсе, Флориде, Северной Каролине, Нью-Джерси и Пенсильвании в октябре 2020 года. ² Проводятся оплачиваемые производителем программы повышения квалификации UTI от имени производителей, определяющих критерии и условия приемки. Эти программы не являются частью аккредитации UTI.UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату. Для получения важной информации о долги за образование, заработки и показатели завершения студентов, посещавших эту программу, можно найти на сайте www.uti.edu/disclosures.

5) Программы UTI готовят выпускников к карьере в различных отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь, для специалистов по автомобилям, дизельным двигателям, ремонту после столкновений, мотоциклетным и морским техникам. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от в качестве технического специалиста, например: специалист по запчастям, специалист по обслуживанию, изготовитель, лакокрасочный отдел и владелец / оператор магазина.UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

6) Достижения выпускников ИТИ могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату. ИМП образовательное учреждение и не может гарантировать работу или заработную плату.

7) Для завершения некоторых программ может потребоваться более одного года.

10) Финансовая помощь и стипендии доступны тем, кто соответствует требованиям.Награды различаются в зависимости от конкретных условий, критериев и состояния.

11) См. Подробную информацию о программе для получения информации о требованиях и условиях, которые могут применяться.

12) На основе данных, собранных из Бюро статистики труда США, прогнозов занятости (2016-2026), www.bls.gov, просмотренных 24 октября 2017 года. Вакансии по классификации должностей: Автомеханики и механики — 75 900; Специалисты по механике автобусов и грузовиков и по дизельным двигателям — 28 300 человек; Ремонтники кузовов и связанных с ними автомобилей, 17 200.Вакансии включают вакансии в связи с ростом и чистые замены.

14) Программы поощрения и соответствие критериям для сотрудников остаются на усмотрение работодателя и доступны в определенных местах. Могут применяться особые условия. Поговорите с потенциальными работодателями, чтобы узнать больше о программах, доступных в вашем районе.

15) Оплачиваемые производителем программы повышения квалификации проводятся Группой специального обучения UTI от имени производителей, которые определяют критерии и условия приемки.Эти программы не являются частью аккредитации UTI.

16) Не все программы аккредитованы ASE Education Foundation.

20) Льготы VA могут быть доступны не на всех территориях кампуса.

21) GI Bill® является зарегистрированным товарным знаком Министерства по делам ветеранов США (VA). Более подробная информация о льготах на образование, предлагаемых VA, доступна на официальном веб-сайте правительства США.

22) Грант «Приветствие за служение» доступен всем ветеранам, имеющим право на участие в программе, на всех кампусах.Программа «Желтая лента» одобрена в наших кампусах в Эйвондейле, Далласе / Форт-Уэрте, Лонг-Бич, Орландо, Ранчо Кукамонга и Сакраменто.

24) Технический институт NASCAR готовит выпускников к работе в качестве технических специалистов по обслуживанию автомобилей начального уровня. Выпускники, которые выбирают специальные дисциплины NASCAR, также могут иметь возможности трудоустройства в отраслях, связанных с гонками. Из тех выпускников 2019 года, которые взяли факультативы, примерно 20% нашли возможности, связанные с гонками. Общий уровень занятости в NASCAR Tech в 2019 году составил 84%.

25) Расчетная годовая средняя заработная плата для специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве автомобильных техников. Некоторые выпускники UTI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, сервисный писатель, смог. инспектор и менеджер по запчастям. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве техников и механиков по обслуживанию автомобилей в Содружестве Массачусетс (49-3023) составляет от 29 050 до 45 980 долларов (данные за май 2018 г., Массачусетс, США, 10 сентября). 2020).Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в среднем 50% для квалифицированных автомобильных техников в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 19,52 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 13,84 и 10,60 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г. Сервисные техники и механики, просмотр 14 сентября 2020 г.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

26) Расчетная годовая средняя заработная плата сварщиков, резчиков, паяльщиков и паяльщиков в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников-сварщиков. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических специалистов, например, сертифицированный инспектор и контроль качества.Информация о заработной плате в штате Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих сварщиками, резчиками, паяльщиками и брейзерами в штате Массачусетс (51-4121), составляет от 33 490 до 48 630 долларов. ( Массачусетс, данные за май 2018 г., данные за 10 сентября 2020 г.). Зарплата в Северной Каролине информация: Министерство труда США оценивает почасовую заработную плату в среднем 50% для квалифицированных сварщиков в Северной Каролине, опубликованную в мае 2019 года, и составляет 19 долларов.77. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-е и 10-й процентиль почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 16,59 и 14,03 доллара соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г. Сварщики, резаки, паяльщики и брейзеры, просмотрено в сентябре 14, 2020.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

28) Расчетная годовая средняя заработная плата специалистов по ремонту кузовов и связанных с ними автомобилей в США.С. Занятость и заработная плата Бюро статистики труда, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по ремонту после столкновений. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, например оценщик, оценщик. и инспектор. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве ремонтников автомобилей и связанных с ними (49-3021), в Содружестве Массачусетс составляет от 31 360 до 34 590 долларов. ( Массачусетс, данные за май 2018 г., данные за 10 сентября 2020 г.).Зарплата в Северной Каролине информация: Департамент труда США оценивает почасовую заработную плату в размере 50% для квалифицированных специалистов по борьбе с авариями в Северной Каролине, опубликованную в мае 2019 года, и составляет 21,76 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Тем не мение, 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 16,31 и 12,63 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2018 г. 14 сентября 2020.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

29) Расчетная годовая средняя заработная плата механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям в разделе «Занятость и заработная плата» Бюро статистики труда США, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в различных отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по дизельным двигателям . Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от дизельных. техник по грузовикам, например техник по обслуживанию, техник по локомотиву и техник по морскому дизелю.Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков автобусов и грузовиков. и специалистов по дизельным двигателям (49-3031) в штате Массачусетс составляет от 29 730 до 47 690 долларов США (Массачусетс, штат Массачусетс, данные за май 2018 г., просмотрено 10 сентября 2020 г.). Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в размере 50% для квалифицированных дизельных техников в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 22 доллара.04. Бюро статистики труда. не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 18,05 и 15,42 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2018. Механики автобусов и грузовиков и специалисты по дизельным двигателям, просмотр 14 сентября 2020 г.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.

30) Расчетная годовая средняя зарплата механиков мотоциклов в США.С. Занятость и заработная плата Бюро статистики труда, май 2019 г. Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников мотоциклов. Некоторые выпускники MMI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, сервисный писатель, оборудование. обслуживание и запчасти. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетса: Средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков мотоциклов (49-3052) в Содружестве Массачусетса, составляет 28700 долларов (данные по Массачусетсу, данные за май 2018 г., просмотренные 10 сентября 2020 г.) .Информация о зарплате в Северной Каролине: Министерство труда США оценивает почасовую заработную плату в размере 50% в среднем для Стоимость квалифицированных специалистов по мотоциклам в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 16,92 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 13,18 и 10,69 долларов. соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г., Motorcycle Mechanics, просмотр 14 сентября 2020 г.)) MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

31) Расчетная годовая средняя заработная плата механиков моторных лодок и техников по обслуживанию в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2019 г. Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве морских техников. Некоторые выпускники MMI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических специалистов, например, в сфере обслуживания оборудования, инспектор и помощник по запчастям.Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков моторных лодок и техников по обслуживанию (49-3051) в Содружестве Массачусетса. составляет от 31 280 до 43 390 долларов (данные за май 2018 г., Массачусетс, США, 10 сентября 2020 г.). Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в среднем 50% для квалифицированного морского техника в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 18 долларов.56. Бюро статистики труда не публикует данные начального уровня. данные о зарплате. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 14,92 доллара и 10,82 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г. Специалисты по обслуживанию, просмотр 2 сентября 2020 г.) MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

34) Расчетная годовая средняя заработная плата операторов компьютерных инструментов с числовым программным управлением в США.С. Занятость и заработная плата Бюро статистики труда, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по обработке с ЧПУ. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, например, оператор ЧПУ, подмастерье. слесарь и инспектор по обработанным деталям. Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве операторов станков с компьютерным управлением, металла и пластика (51-4011) в Содружестве штата Массачусетс составляет 36 740 долларов (данные за май 2018 г., данные за май 2018 г., данные за 10 сентября, штат Массачусетс, США). 2020).Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в среднем 50% для квалифицированных станков с ЧПУ в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 18,52 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные начального уровня. данные о зарплате. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 15,39 и 13,30 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г. Операторы инструмента, просмотр 14 сентября 2020 г.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

41) На основе данных, собранных из Бюро статистики труда США, прогнозов занятости (2019-2029), www.bls.gov, просмотренных 8 сентября 2020 года. Прогнозируемое среднее количество вакансий в год, Классификация должностей: Автомеханики и механики — 61 700 человек. Вакансии включают вакансии, связанные с ростом и чистым замещением.

42) На основе данных, собранных из Бюро статистики труда США, прогнозы занятости (2019-2029), www.bls.gov, просмотрено 8 сентября 2020 г. Предполагаемое среднее количество рабочих мест в год. вакансий по классификации должностей: сварщики, резаки, паяльщики и паяльщики — 43 400 человек. Вакансии включают вакансии, связанные с ростом и чистым замещением.

43) На основе данных, собранных из Бюро статистики труда США, прогнозов занятости (2019-2029), www.bls.gov, просмотренных 8 сентября 2020 года. Прогнозируемое среднее количество годовых вакансий по классификации должностей: Механики автобусов и грузовиков и специалисты по дизельным двигателям, 24 500 человек.Вакансии включают вакансии, связанные с ростом и чистым замещением.

46) Студенты должны иметь средний балл не ниже 3.5 и посещаемость 95%.

48) Курсы Power & Performance не предлагаются в Техническом институте NASCAR. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату. Для получения важной информации об образовательном долге, доходах и показателях завершения студентов кто посетил эту программу, посетите www.uti.edu/disclosures.

Универсальный технический институт штата Иллинойс, Inc.утвержден Отделом частного бизнеса и профессиональных школ Совета высшего образования штата Иллинойс.

CVT против стандартной автоматической коробки передач

Трансмиссия CVT

: преимущества и недостатки

Есть несколько разумных причин для покупки легкового или грузового автомобиля с вариатором, но одна из наиболее распространенных причин заключается в том, что это, безусловно, сэкономит вам деньги.

Плюсы бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT)

1. Эффективность по газу:

В отличие от стандартной автоматики, вариатор может изменять передаточное число бесконечно, чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью.В целом, чем больше передач доступно в стандартной автоматической коробке передач, тем выше мощность двигателя. Даже самые сложные традиционные трансмиссии работают на 10 передачах, в то время как вариатор имеет бесконечное количество комбинаций, что позволяет значительно экономить топливо.

2. Легче Вес:

Хотя это и не аксиома, обычно трансмиссии CVT обычно легче и меньше по размеру, чем стандартная автоматическая трансмиссия. Бесступенчатые трансмиссии занимают меньше места и намного меньше веса, чем их стандартные аналоги.

3. Более простая и дешевая конфигурация:

Традиционные автоматические трансмиссии очень сложны и также могут иметь множество движущихся компонентов. В вариаторах используется гораздо более простой стиль, что означает, что они проще, быстрее собираются и требуют меньше денег для производства.

4. Плавная эффективность:

Учитывая, что они не связаны фиксированной конфигурацией, вариатор способен адаптироваться к вашим потребностям вождения, а также к дорожным условиям.В вариаторе нет «поиска передач», бортовая компьютерная система остается в идеальном / точном месте с точки зрения мощности и эффективности. Несмотря на сценарий, устойчивый и плавный из-за того, что на самом деле он не «смещается».

АКПП: Недостатки

1. Не создано для питания:

CVT в настоящее время разрабатываются, чтобы в полной мере использовать топливную экономичность, по этой причине они популярны на гибридных автомобилях.

2. Кажется, он совсем другой:

Если вы старый автомобилист с многолетним стажем вождения, вариатор точно будет казаться другим.Движение дроссельной заслонки будет немного задерживаться по сравнению с обычными передачами. В зависимости от ситуации (например, при подъеме в гору) автомобиль с вариатором или внедорожник может оставаться на более высоких оборотах без чрезмерного износа двигателя. Для любого человека, который на самом деле управлял трансмиссиями без вариатора, оставаться на более высоких оборотах было запрещено, а возвращение к более низким оборотам было предпочтительным.

3. Повышенные потребности в текущем техническом обслуживании:

При быстром взгляде на предлагаемые периоды технического обслуживания, продолжительность замены трансмиссионной жидкости на вариаторах составляла каждые 60 000 миль, в отличие от каждых 72 000 миль на «типичной» автоматической коробке передач.Бесступенчатые трансмиссии также относительно новы в автомобильной отрасли, и количество сертифицированных технических специалистов по вариаторам меньше, чем специалистов по автоматической трансмиссии. Отсутствие лицензированных технических специалистов по вариаторам может привести к тому, что независимые магазины будут взимать более высокие ставки. Обязательно свяжитесь со своим специалистом по обслуживанию для получения индивидуального предложения по трансмиссии вашего автомобиля.

Требуется ли работа трансмиссии для моего автомобиля с вариатором?

Итак, ваша машина едет не так, как должна, и вы начинаете верить: «О нет. Ремонт трансмиссии — мое будущее.«Хотя необходимость менять трансмиссию никогда не доставляет удовольствия, хорошая сторона заключается в том, что сервисный отдел вашего автосалона обладает отличной квалификацией, чтобы выполнять самую лучшую работу по хорошей ставке). Как мы заявляли ранее, вариаторы относительно новые, и сертифицированных специалистов для работы с ними не так много. Вы знаете, кто имел лицензию на специалистов по вариаторам? Автосалон. Кто, скорее всего, поймет любой вид трансмиссии лучше, чем компания, которая ее сделала?

Стоит ли исследовать магазины передающих передач рядом со мной?

Несмотря на то, что каждая ситуация индивидуальна, лучший выбор в отношении услуг по передаче данных — это сервисный центр у ближайшего дилера.У них есть инструменты, лицензированные механики вариаторов, а также знания, необходимые для того, чтобы вернуть ваш автомобиль в путь без промедления и по разумной цене.

Твитнуть Стратегия адаптивного переключения передач

на основе обобщенного распознавания нагрузки для автомобилей с автоматической трансмиссией

Распознавание различных условий движения в реальном времени и соответствующая корректировка стратегии управления в автомобилях с автоматической трансмиссией важны для улучшения их адаптируемости к внешней среде. В этом исследовании определяется обобщенная концепция нагрузки, которая может всесторонне отражать информацию о дорожных условиях.Принцип стратегии переключения передач, основанный на обобщенной нагрузке, выводится теоретически с применением линейной интерполяции между линиями переключения передач на ровной дороге и на дороге с наибольшим уклоном на основе результатов распознавания. Для удобства приложения обработка нормализации используется для преобразования обобщенных результатов нагрузки в нормализованную форму. По сравнению с динамическим трехпараметрическим графиком сдвига, сложная трехмерная криволинейная поверхность больше не нужна, поэтому это уменьшило бы требования к пространству памяти.И у него более лаконичное выражение и лучшая производительность в реальном времени. Для целевого транспортного средства при движении в гору с уклоном 11% нагрузка транспортного средства составляет около 280 ~ 320 Нм; при движении под уклон значение составляет около -340 ~ -320 Нм. Дорожные испытания показывают, что общая нагрузка транспортного средства остается около 0 в состоянии нулевой нагрузки после калибровки, а уклон 11% можно оценить с ошибкой менее 1,8%. Этот метод удобен и прост в реализации в управляющем программном обеспечении и позволяет эффективно определять информацию о состоянии движения.

1. Введение

Следует тщательно учитывать влияние различных условий движения, таких как уклон, загрузка транспортного средства и сопротивление дороги, на стратегию управления трансмиссией. Например, сопротивление уклону увеличивается при движении в гору, поэтому следует выбирать большое передаточное число, чтобы избежать частого переключения. Большое передаточное число также следует использовать при движении под уклон, чтобы в полной мере использовать эффект торможения двигателем и избежать переключения передач на более высокую передачу. Точно так же аэродинамическое сопротивление и сопротивление качению увеличиваются во время загрузки транспортного средства, поэтому для улучшения динамических характеристик транспортного средства все же следует использовать большое передаточное число.Следовательно, автомобили с автоматической коробкой передач должны распознавать вышеупомянутые условия движения в режиме реального времени и настраивать соответствующий алгоритм переключения для улучшения динамических характеристик автомобиля, его проходимости и комфорта. Распознавание условий вождения — необходимое условие интеллектуального управления.

Доступно множество алгоритмов распознавания условий вождения. Например, Yuhai et al. [1] и Jin et al. [2, 3] разработали определенные методы для расчета уклона с использованием уравнения, выведенного из принципа динамики системы транспортного средства.Ohnishi et al. [4] использовали дополнительный датчик, а Jo et al. [5] использовали GPS для определения пандуса и нагрузки, что увеличит затраты при практическом применении. Идентификация параметров широко используется для идентификации среды вождения [6–8], которая не только зависит от некоторых параметров транспортного средства, но также требует дополнительных датчиков транспортного средства. Кроме того, процесс оценки параметров в реальном времени требует, чтобы электронный блок управления (ЭБУ) имел более высокую скорость вычислений. Другой широко используемый метод основан на модели вывода нечеткой логики [9–13], где правило нечеткой логики можно гибко настраивать в соответствии с реальной ситуацией в приложении.Однако результаты распознавания обычно представляют собой оценку и классификацию текущего состояния транспортного средства, а не точный уклон или загрузку транспортного средства.

Примечательно, что Hebbale et al. [14] и Bai et al. [15] представили метод, использующий разницу между фактическим ускорением транспортного средства и номинальной моделью транспортного средства (т. Е. При движении по ровной и подходящей асфальтобетонной дороге без нагрузки) ускорением для отражения текущей нагрузки транспортного средства. Согласно классическому уравнению продольной динамики транспортного средства [16], это исследование определяет обобщенную концепцию нагрузки транспортного средства, основанную на разнице крутящего момента, которая может всесторонне отражать информацию о состоянии движения, такую ​​как уклон, масса нагрузки, аэродинамическое сопротивление и сопротивление качению.Представлен соответствующий обобщенный метод распознавания нагрузки, описан и проанализирован его основной принцип и факторы, влияющие на результат распознавания в различных условиях движения. Теоретически выводится принцип стратегии переключения передач, основанной на обобщенной нагрузке. И линейная интерполяция применяется для получения соответствующих линий переключения при различных условиях вождения. Этот метод адаптируется к общей среде вождения. По сравнению с графиком динамического трехпараметрического сдвига, сложная трехмерная поверхность больше не нужна, поэтому это уменьшило бы требования к пространству памяти.И у него более лаконичное выражение и лучшая производительность в реальном времени. Испытания на реальных транспортных средствах показали, что этот метод удобен и прост в применении в управляющем программном обеспечении, можно исключить явление загруженности на дороге с уклоном и удовлетворить потребности водителей в динамике.

2. Определение обобщенной нагрузки транспортного средства

2.1. Определение

Общая среда вождения — это комбинация различных факторов окружающей среды в уравнении баланса сопротивления движению транспортного средства [16], включая наклон, нагрузку, погоду и дорожные условия.Таким образом, суть общего распознавания условий вождения заключается в распознавании сопротивления движению автомобиля. Под нагрузкой транспортного средства обычно понимается масса груза или пассажиров, и это исследование расширяет эту концепцию на основе уравнения динамики транспортного средства. Мы определяем особое состояние движения с нулевой нагрузкой и общую нагрузку транспортного средства.

Состояние движения без нагрузки относится к движению без нагрузки на ровной, прямой и подходящей асфальтобетонной дороге в нормальную погоду без торможения.

Обобщенная нагрузка транспортного средства (или нагрузка транспортного средства) определяется как разность сил между движущей силой транспортного средства в текущих условиях движения и сопротивлениями в состоянии нулевой нагрузки при движении с одинаковой скоростью и ускорением. Этот коэффициент может быть выражен в следующем уравнении на основе классического уравнения продольной динамики транспортного средства: где — нагрузка транспортного средства в единицах Н · м, — это текущая движущая сила транспортного средства, — это сопротивление качению в условиях нулевой нагрузки, — это аэродинамическое сопротивление. в состоянии нулевой нагрузки, и — ускоряющее сопротивление в состоянии нулевой нагрузки.

Учитывая ровную дорогу, сопротивление уклону не фигурирует в (1). Обобщенная нагрузка транспортного средства отражает сумму внешнего сопротивления движению. Чем больше общая нагрузка транспортного средства, тем больше потребляемая мощность транспортного средства. Следовательно, обобщенная нагрузка транспортного средства также отражает потребность во внешней среде в мощности транспортного средства.

2.2. Преобразование формулы нагрузки транспортного средства

Уравнение (1) получается прямым транспонированием уравнения динамики транспортного средства, которое имеет легко понятную форму.Однако уравнение дополнительно преобразуется, чтобы облегчить следующую операцию распознавания условий движения.

Взяв в качестве примера автомобили с автоматической механической коробкой передач (AMT), мы можем выразить уравнение динамики транспортного средства в условиях нулевой нагрузки следующим образом:

Член слева — это текущая движущая сила транспортного средства, где — фактический двигатель. выходной крутящий момент — текущее передаточное число коробки передач, — передаточное число главной передачи, — механический КПД трансмиссии и — радиус качения колеса.

Первый член справа относится к сопротивлению качению на ровной дороге, где — масса автомобиля без нагрузки, это ускорение свободного падения и коэффициент сопротивления качению на стандартной дороге.

Второй член — это аэродинамическое сопротивление, где — коэффициент аэродинамического сопротивления, — площадь лобовой поверхности и — скорость автомобиля в км / ч.

Третий элемент относится к сопротивлению ускорению, где — скорость автомобиля в единицах м / с, а — поправочный коэффициент вращающейся массы без нагрузки, рассчитываемый по следующему уравнению: где — момент инерции колеса, а — маховик. момент инерции.

Затем члены перемещаются в правую часть (2). Член слева — это текущий выходной крутящий момент редуктора, а член справа — это сумма всех типов моментов сопротивления в условиях нулевой нагрузки. На основе (1) нагрузка транспортного средства может быть переопределена следующим образом:

Уравнение (4) показывает, что нагрузка транспортного средства выражается в Нм на основе крутящего момента. Он представляет собой разницу крутящего момента между крутящим моментом на выходе коробки передач в текущих условиях движения и крутящими моментами сопротивления в условиях нулевой нагрузки при движении с одинаковой скоростью и ускорением транспортного средства.

Причина преобразования (1) заключается в том, что на параметры и могут влиять условия движения. Путем преобразования и включаются в крутящие моменты сопротивления, а крутящий момент рассчитывается непосредственно на основе крутящего момента двигателя и передаточного числа. Параметры других моментов сопротивления можно получить путем калибровки в условиях движения при нулевой нагрузке.

2.3. Принцип распознавания условий движения на основе нагрузки транспортного средства

Если мы предположим, что один или несколько параметров изменены в (4) (i.е., одно или несколько условий ограничения в состоянии нулевой нагрузки изменяются), затем изменяется соответствующим образом и отражает эти изменения. Если мы сможем получить точную загрузку транспортного средства в реальном времени, то можно будет распознать информацию о состоянии движения. Результат распознавания может быть использован в стратегии управления транспортным средством.

Принцип метода распознавания условий вождения на основе нагрузки транспортного средства — это просто процесс вычисления. Таким образом, часть можно рассматривать как эталонную модель транспортного средства, используемую для расчета крутящего момента при нулевой нагрузке.получается из реальной модели автомобиля, используемой для расчета текущего крутящего момента. Процесс вычисления обобщенной нагрузки требует текущего крутящего момента на выходе коробки передач и моментов сопротивления в условиях нулевой нагрузки с той же скоростью и ускорением транспортного средства. В следующей главе анализируется влияние различных условий вождения на результаты распознавания, а затем приводятся подробные этапы распознавания.

3. Анализ факторов влияния обобщенного распознавания нагрузки транспортного средства

Учитывая, что обобщенная концепция нагрузки транспортного средства определена в условиях нулевой нагрузки, результат ее распознавания в условиях нулевой нагрузки должен быть исследован в первую очередь, прежде чем каждый фактор влияния при разном вождении. условия можно проанализировать.

3.1. Распознавание нагрузки транспортного средства в условиях нулевой нагрузки

Хотя состояние нулевой нагрузки определяет некоторые характеристики вождения и нагрузку, погодные и дорожные условия в динамике системы транспортного средства, каждый момент сопротивления в (4) остается под влиянием таких параметров, как скорость автомобиля и поправочный коэффициент вращающейся массы. В частности, поведение водителя, включающее переключение передач, ускорение и замедление, может соответственно вызывать изменения сопротивления. Однако движущая сила транспортного средства всегда должна быть равна сумме всех сопротивлений на основе уравнения баланса сопротивления движению транспортного средства [16].Следовательно, результат распознавания (4) в состоянии нулевой нагрузки теоретически должен всегда поддерживаться на уровне 0 независимо от того, как водитель нажимает на педаль газа (то есть при любой скорости и ускорении транспортного средства). Это условие также является источником термина «состояние нулевой нагрузки».

3.2. Фактор сорта

3.2.1. Подъем на гору

При переходе с ровной и прямой дороги в условиях нулевой нагрузки на подъем в гору уравнение динамики транспортного средства содержит сопротивление уклона.Также это влияет на сопротивление качению. На этом этапе используется следующее уравнение: где — угол наклона.

Устойчивость к уклону при движении в гору. Учитывая сбалансированное соотношение между движущей силой транспортного средства и внешними сопротивлениями, водитель должен полностью нажать на педаль газа, чтобы уравновесить сопротивление уклону и достичь той же скорости и ускорения транспортного средства в условиях нулевой нагрузки. Таким образом, выходной крутящий момент коробки передач больше, чем в состоянии нулевой нагрузки.Подставляя (5) в (4), получаем выражение нагрузки при движении в гору. Таким образом,

Уравнение (6) показывает, что результат распознавания нагрузки содержит две составляющие: крутящий момент сопротивления качению и крутящий момент сопротивления уклону. Однако сопротивление качению оказывает минимальное влияние на результат распознавания нагрузки, поскольку угол наклона, как правило, небольшой.

3.2.2. Состояние на спуске

Во время движения на спуске сопротивление уклону совпадает с направлением движущей силы и играет роль ускоряющего транспортного средства.В этот момент выходной крутящий момент коробки передач меньше, чем крутящий момент в условиях нулевой нагрузки с той же скоростью и ускорением автомобиля. Следовательно,

Водитель отпускает дроссельную заслонку или одновременно тормозит для замедления. Затем выходной крутящий момент коробки передач уменьшается. Когда нет торможения, мы получаем выражение нагрузки транспортного средства на спуске, подставляя (7) в (4). Таким образом,

Учитывая, что нагрузка на автомобиль при движении под уклон отрицательна, когда нет торможения. Рассмотрим

Учитывая, что тормозная сила исходит от тормозной системы, результат распознавания нагрузки транспортного средства при торможении больше, чем (8), и является неверным.В этом исследовании не рассматривается состояние торможения.

Таким образом, результат распознавания нагрузки положительный при движении в гору и отрицательный при движении под уклон, а его абсолютное значение увеличивается с увеличением угла уклона.

3.3. Массовый коэффициент нагрузки

В случае увеличения нагрузки в условиях нулевой нагрузки сопротивления качению и ускорению, на которые влияет масса нагрузки в (4), увеличиваются синхронно. С учетом правила баланса сил коробка передач должна выдавать более высокий крутящий момент, чтобы достичь той же скорости и ускорения автомобиля в условиях нулевой нагрузки.Таким образом, результат распознавания нагрузки, рассчитанный по (4), соответственно увеличивается. В качестве новой массы транспортного средства с загрузкой можно выразить следующее: где — поправочный коэффициент вращающейся массы после увеличения массы загрузки.

Уравнение (3) показывает, что поправочный коэффициент вращающейся массы также находится под влиянием массы нагрузки. Таким образом, (10) считает.

Уравнение (10) показывает, что результат распознавания нагрузки транспортного средства содержит две составляющие: крутящий момент сопротивления качению и крутящий момент сопротивления ускорению.Момент сопротивления качению почти постоянен, тогда как момент сопротивления ускорению зависит не только от текущей массы нагрузки, но и от продольного ускорения транспортного средства. На рис. 1 показан результат моделирования результата распознавания нагрузки транспортного средства AMT minitype, когда нагрузка увеличивается от холостого хода до полной нагрузки при различных значениях ускорения. Результаты показывают, что чем выше значение ускорения, тем больше результат распознавания нагрузки.

Ускорение автомобиля поддерживается в низком диапазоне, и составляющая момента сопротивления качению играет значительную роль в большинстве случаев, но эффект слабый.На рис. 1 видно, что кривые при 0 и 0,5 м / с ² близки. Если грузоподъемность велика, например, при полной нагрузке, или если ускорение велико, то влияние нагрузки на распознавание нагрузки будет значительным.

3.4. Коэффициенты сопротивления качению и аэродинамического сопротивления

Если погодные и дорожные условия в условиях нулевой нагрузки изменяются одновременно или по отдельности, то соответственно изменяются коэффициент аэродинамического сопротивления и коэффициент сопротивления качению. Используя тот же процесс анализа, мы обнаруживаем, что нагрузка, вызванная дорожными условиями и вызванная погодными условиями, соответственно увеличивается или уменьшается.Таким образом, мы можем получить следующее уравнение: где — текущий (сейчас) коэффициент сопротивления качению, а — текущий (текущий) коэффициент аэродинамического сопротивления.

3.5. Фактор торможения

Поскольку тормозная сила представляет собой нестандартное внешнее сопротивление, поведение торможения не допускается в условиях нулевой нагрузки. Однако при нормальном вождении часто происходит торможение. В этот момент вступает в силу тормозная сила типа «земля», что эквивалентно увеличению внешнего сопротивления.Таким образом, результат распознавания нагрузки также увеличивается следующим образом: где — тормозное усилие. Результат распознавания явно не отражает реальных ситуаций на данный момент. Поэтому следует серьезно учитывать эффект торможения. Следующая адаптивная стратегия может использоваться в процессе распознавания нагрузки для устранения эффекта торможения. Во-первых, сигнал торможения следует отслеживать в режиме реального времени. При обнаружении торможения значения нагрузки перед торможением сохраняются. После отпускания тормоза устанавливается счетчик, поскольку эффект торможения не исчезает сразу.Расчет распознавания нагрузки продолжается только тогда, когда он достигает определенного счетного числа.

3.6. Коэффициент кривой

Общие сопротивления при движении по кривой также включают сопротивление, вызванное поворотом. Таким образом, результат распознавания нагрузки на кривой больше, чем на прямой. Если состояние кривой может быть обнаружено с помощью других алгоритмов, распознавание нагрузки должно быть сохранено, а его старое значение должно сохраняться до тех пор, пока оно снова не станет прямой линией.В противном случае результаты распознавания будут неточными.

3,7. Коэффициент пробуксовки

Скорость автомобиля, рассчитанная по скорости вращения колеса или выходного вала, выше нормальной во время пробуксовки. Он не отражает реальную ситуацию и результат распознавания нагрузки из-за своей ошибки. Следовательно, это значение аналогично значению в предыдущей главе; то есть следует сохранить старое значение, если проскальзывание может быть обнаружено другими алгоритмами. В противном случае результат распознавания будет неточным.

3.8. Анализ всех факторов

Каждое сопротивление одновременно изменяется в реальных условиях движения, поэтому результат распознавания нагрузки представляет собой сумму эффектов всех сопротивлений. Это значение может быть выражено следующим образом:

Таблица 1 суммирует влияние различных факторов на результат распознавания. Сплав, как правило, имеет более сильное влияние, за которым следует загружаемая масса. Однако влияние сопротивления качению и аэродинамического сопротивления относительно невелико.

Масса82, Факторы Влияние на результат распознавания Сорт Сильный, особенно для крупного сорта Нагрузка Среднее, особенно для полной загрузки или состояния прицепа Погода Слабое Состояние дороги Слабое Ненормальное торможение он должен сохранить операцию распознавания Поворот Ненормальный, он должен сохранить операцию распознавания

4.Распознавание моментов сопротивления в условиях нулевой нагрузки

Ключом к распознаванию нагрузки является сохранение нулевого результата распознавания в условиях нулевой нагрузки независимо от скорости и ускорения транспортного средства. Это значение можно изменить путем калибровки сопротивления качению, аэродинамического сопротивления и сопротивления ускорению, чтобы эффективно определять значение нагрузки при изменении уклона, нагрузки, аэродинамического сопротивления и факторов сопротивления качению в нормальных условиях движения. Сопротивления в (4) могут быть рассчитаны путем моделирования в соответствии с существующими параметрами транспортного средства, но эти значения неточны и не могут использоваться непосредственно в реальных приложениях.Таким образом, дальнейшие калибровочные работы следует проводить по результатам моделирования. Обратите внимание, что значение нагрузки не всегда может быть нулевым из-за отклонений сигнала при фактической калибровке, но должно быть в некотором небольшом диапазоне. В следующих главах подробно описаны этапы калибровки.

4.1. Расчет выходного крутящего момента редуктора

Перед распознаванием нагрузки сначала необходимо определить выходной крутящий момент редуктора. Обычно его можно рассчитать как произведение выходного крутящего момента двигателя и коэффициента тока.Получить текущий выходной крутящий момент двигателя можно двумя способами. Первый подход заключается в получении рассчитанного электронным блоком управления крутящего момента двигателя через шину CAN. Второй подход заключается в запросе MAP характеристик двигателя на основе открытия дроссельной заслонки и частоты вращения двигателя. Целевое транспортное средство применяет стратегию управления двигателем на основе крутящего момента, которая может динамически вычислять указанный крутящий момент двигателя и потери двигателя в различных условиях. А математическая модель между параметрами управления двигателем и выходным крутящим моментом двигателя определяется многочисленными экспериментальными результатами и калибровкой.С развитием технологии электронного управления выходной крутящий момент двигателя в реальном времени, рассчитываемый ЭБУ, становится достаточно точным. Поэтому рекомендуется первый подход. Если используется второй подход, это может привести к ошибкам распознавания нагрузки, поскольку кривые рабочих характеристик двигателя получаются в устойчивом рабочем состоянии и отклоняются от таковых в реальных рабочих условиях.

Перед расчетом выходного крутящего момента коробки передач необходимо использовать операцию фильтрации исходного выходного крутящего момента двигателя, чтобы отфильтровать компоненты дизеринга.В противном случае это легко приведет к колебаниям результата распознавания нагрузки. В этом исследовании используется цифровой фильтр нижних частот первого порядка, который можно выразить следующим образом: где — новое значение выборки, — это последнее значение выборки, — коэффициент фильтра и — результат фильтрации. На рис. 2 показаны кривые до и после фильтрации.

4.2. Калибровка аэродинамических моментов и моментов сопротивления качению

Затем следует откалибровать аэродинамические моменты и моменты сопротивления качению, то есть момент сопротивления дороге в условиях нулевой нагрузки.

Все сопротивления действуют на выходной вал коробки передач одновременно во время движения автомобиля. Поэтому мы должны попросить водителей вести автомобиль с постоянной скоростью, чтобы успешно откалибровать крутящий момент сопротивления дороги. Это условие означает, что ускорение транспортного средства равно нулю, и момент сопротивления ускорению устранен. Таким образом, мы можем сосредоточиться только на калибровке момента сопротивления дороги. На этом этапе нагрузка транспортного средства рассчитывается на основе (4) следующим образом:

Целью калибровки на этом этапе является поддержание значения нагрузки транспортного средства в приемлемом небольшом диапазоне.На коэффициент сопротивления качению в основном влияют состояние дороги, скорость автомобиля и параметры шин [16]. Однако состояние дороги и параметры шин оцениваются в условиях нулевой нагрузки, поэтому коэффициент можно использовать в качестве функции скорости транспортного средства. Момент аэродинамического сопротивления в (15) также является функцией скорости транспортного средства. Следовательно, крутящий момент сопротивления дороге также является функцией скорости транспортного средства в предыдущем анализе. Таким образом, основная задача этого шага — откалибровать крутящий момент сопротивления дороге при различных скоростях транспортного средства, чтобы установить значение нагрузки транспортного средства равным нулю в состоянии нулевой нагрузки.

Учитывая различные неизбежные ошибки, значение нагрузки транспортного средства не всегда может быть нулевым в фактическом процессе калибровки, но должно находиться в приемлемом небольшом диапазоне. В таблице 2 показаны результаты калибровки момента сопротивления дороге для автомобиля AMT.

Скорость автомобиля км / ч 20 40 60 80 100 120 Сопротивление дороги7 50 67 95 150 170

4.3. Калибровка момента сопротивления ускорению

После получения сопротивления качению и аэродинамического сопротивления в (4) остается только момент сопротивления ускорению. Таким образом, на этом этапе калибруется ускоряющий момент сопротивления при различных ускорениях в условиях нулевой нагрузки. Также ставится цель установить нагрузку в приемлемом небольшом диапазоне.

Во-первых, перед калибровкой требуется ускорение автомобиля. Учитывая, что датчик скорости транспортного средства является обычным устройством в современных автомобилях, ускорение можно получить напрямую от него, но его точность иногда недостаточно высока.Если установлен датчик частоты вращения выходного вала коробки передач, можно рассчитать ускорение, поскольку его сигнал более точен, чем используется в этом исследовании. Кроме того, необходимо фильтровать сигналы ускорения; в противном случае он становится нестабильным и влияет на результат распознавания. В данном исследовании используется цифровой фильтр нижних частот первого порядка.

Уравнение (3) показывает, что поправочный коэффициент вращающейся массы зависит от передаточного числа коробки передач в условиях нулевой нагрузки. Поэтому основная задача этого шага — откалибровать член при различных передаточных числах или передачах.В таблице 3 приведены результаты калибровки ускорения момента сопротивления автомобиля AMT.

Таким образом, значение нагрузки в нормальном состоянии может быть распознано и может отражать фактическое состояние движения после определения каждого момента сопротивления в состоянии нулевой нагрузки.

5. Стратегия адаптивного переключения передач на основе обобщенной идентификации нагрузки транспортного средства

Обобщенная нагрузка транспортного средства синтетически отражает сумму всего сопротивления движению в общей среде вождения.Основная идея стратегии переключения передач, основанной на обобщенном распознавании нагрузки, состоит в том, чтобы в соответствии с результатами распознавания выбрать передачу, подходящую для текущей общей среды вождения, что равносильно выбору из набора оптимальных двухпараметрических графиков переключения передач при разном сопротивлении движению.

5.1. Теоретический вывод

Стратегия адаптивного переключения передач, основанная на обобщенной нагрузке, тесно связана с динамическими трехпараметрическими графиками переключения передач, которые могут решить проблему сложности применения.Этот метод может быть удобен и прост в реализации для реального управления транспортным средством. В этой статье принцип этой стратегии адаптивного переключения передач выводится на основе трехпараметрического расписания переключения передач.

Согласно определению обобщенной нагрузки,

Таким образом, доступна формула ускорения для общей среды вождения; а именно,

Параметры в формуле [17] могут быть получены путем распознавания момента сопротивления в условиях нулевой нагрузки. Ускорение в обычных условиях движения можно рассчитать, используя текущий крутящий момент двигателя, сопротивление качению и воздуху в условиях нулевой нагрузки, а также общую нагрузку транспортного средства.

Крутящий момент двигателя является функцией скорости автомобиля и открытия дроссельной заслонки [17]; а именно,

И сопротивление качению и сопротивление воздуха в условиях нулевой нагрузки являются функцией скорости транспортного средства. Один имеет

Следовательно, ускорение можно выразить с помощью открытия дроссельной заслонки, скорости автомобиля и обобщенной нагрузки. Рассмотрим

Трехпараметрический график переключения передач представлен ускорением, дроссельной заслонкой и скоростью транспортного средства, [17] а именно,. Уравнение (20) показывает, что ускорение определяется дроссельной заслонкой, скоростью транспортного средства и общей нагрузкой транспортного средства.Таким образом, трехпараметрический график переключения передач может быть преобразован в новую форму, основанную на обобщенной нагрузке, скорости автомобиля и дроссельной заслонке. В настоящее время график переключения передач основан на обобщенной нагрузке, называемой адаптивной стратегией переключения передач, которую можно выразить следующим образом:.

Благодаря приведенному выше анализу, стратегия адаптивного переключения передач, основанная на обобщенной нагрузке, по существу согласованная с трехпараметрическим графиком переключения передач, может быть адаптирована к общей среде вождения.

5.2. Стратегия переключения передач на основе обобщенной нагрузки транспортного средства

Согласно определению, обобщенная нагрузка может распознавать общую среду вождения.Различная обобщенная нагрузка соответствует различным условиям работы в общей среде вождения; Следовательно, стратегия переключения передач, основанная на обобщенной нагрузке, не требует индивидуальной разработки соответствующих стратегий для рабочих условий, таких как загрузка и подъем. Соответствующие линии сдвига могут быть получены с помощью метода интерполяции в соответствии с результатом распознавания обобщенной нагрузки для удовлетворения динамических потребностей.

Интерполяция между кривой графика переключения передач на плоском и наибольшем уклонах на основе результатов распознавания позволяет реализовать адаптивное решение о переключении передач в общих условиях вождения.Для удобства применения обработка нормализации используется для преобразования результатов обобщенной нагрузки в нормализованное значение, где -100 обозначает нормализованную обобщенную нагрузку в условиях максимального спуска, а 100 обозначает нормализованную обобщенную нагрузку в условиях максимального подъема. Уравнение интерполяции показано следующим образом:

В уравнении обозначает линию смещения, основанную на обобщенной нагрузке транспортного средства, обозначает линии смещения на ровной дороге и обозначает линии смещения на дороге с максимальным уклоном.

Линия переключения на максимальном спуске, разработанная для тестируемого автомобиля AMT, показана на рисунке 3. Линии переключения на ровной дороге и на дороге с максимальным подъемом также показаны на рисунке 3. Результаты интерполяции на основе обобщенной нагрузки более близки. к линии переключения на ровной дороге, когда уклон меньше, а когда уклон больше, результаты ближе к линии переключения на спуске, что лучше влияет на вспомогательное торможение двигателем.

5.3. Характеристический анализ линий переключения передач на основе обобщенной нагрузки

Стратегия адаптивного переключения передач на основе обобщенной нагрузки и динамического трехпараметрического графика переключения передач, разработанного для тестируемого автомобиля AMT, показаны в таблице 4.Для наглядности установлены следующие рабочие условия: ровная дорога (обобщенная нагрузка равна 0), общий уклон (при уклоне 5,2% и обобщенная нагрузка 147 Н) и максимальный уклон при 2-ступенчатой ​​передаче (при уклоне 14%). и обобщенная нагрузка 389 Н).

9132 900 Рабочее состояние Стратегия адаптивного переключения передач на основе обобщенной нагрузки Динамический трехпараметрический график сдвига Принцип составления Плоская дорога 0 10 20.3 0,616 10 20,3 Граничная точка, сохранить исходную шестерню 0 20 20,3 0,616 20 20,3 Ускорение равно 30 21,6 0,815 30 21,6 Ускорение равно 0 40 25,6 1,188 40 25.6 Ускорение равно 0 60 32,1 2,202 60 32,1 Граничная точка, переключение на предельную скорость ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ Подъездная дорога (5,2%) 147 10 23,622 10 23,622 23.6 Граничная точка, сохранить исходную шестерню 147 20 23,6 0,122 20 23,6 Ускорение равно 147 30 24,282 900 30 24,2 Ускорение равно 147 40 28 0,723 40 28 Ускорение равно 147 60 358 1,804 60 35,8 Граничная точка, переключение на повышенную до предельной скорости 82 ⋮ 82 ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ Дорога под уклон (14%) 389 10 27,9 0,064 10 27,9 Граничная точка, сохранить исходную шестерню 389 20 27.9 0,064 20 27,9 Граничная точка, сохранить исходную шестерню 389 30 28,5 0,064 30 28,5 Граничная точка, сохранить исходную шестерню 389 40 33,1 0,064 40 33,1 Граничная точка, переключение на повышенную до предельной скорости 389 60 42.1 1,146 60 42,1 Граничная точка, переключение на повышенную до предельной скорости ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ 82 Части таблицы, выделенные курсивом, показывают, что углы открытия дроссельной заслонки и скорости автомобиля одинаковы в обеих строках переключения передач. Анализируя данные в таблице, мы можем получить следующее: (1) Ускорение при переключении передач на наклонной дороге явно ниже, чем на ровной дороге с тем же углом поворота дроссельной заслонки, что доказывает, что обобщенная нагрузка отражает внешние сопротивления.Таким образом, стратегия переключения передач, основанная на обобщенной нагрузке, может быть адаптирована к общей среде вождения. (2) Общая нагрузка остается неизменной при одинаковых рабочих условиях и может быть выражена группой линий переключения при различной обобщенной нагрузке. Поэтому стратегия переключения передач, основанная на обобщенной нагрузке, имеет более краткое выражение. И он должен учитывать различные ускорения для динамического трехпараметрического графика сдвига, что означает, что он должен быть представлен с трехмерной криволинейной поверхностью.(3) Судя по данным в таблице 4, скорость переключения передач на дороге с уклоном 5,2% находится между скоростями на ровной дороге и дорогой с уклоном 14% с тем же углом дроссельной заслонки. В качестве примера можно взять, что скорости переключения составляют 21,6 км / ч, 24,2 км / ч и 28,5 км / ч на ровной дороге, дороге с обычным уклоном и дороге с максимальным уклоном с открытием дроссельной заслонки на 30%. Это означает, что текущую точку переключения можно получить, используя интерполяцию между точкой переключения на ровной дороге и дорогой с максимальным уклоном в соответствии с распознанным уклоном. Это доказывает рациональность метода интерполяции. Приведенный выше анализ показывает взаимосвязь между стратегией переключения передач на основе обобщенной нагрузки и динамическим трехпараметрическим графиком переключения передач. Все они обладают способностью адаптироваться к общей среде вождения. Кроме того, у него более лаконичное выражение, и его легко использовать в реальном управлении транспортным средством. 6. Проверка и анализ Алгоритм распознавания нагрузки транспортного средства был проверен на автомобиле AMT. Для экспериментов потребовались сигналы, такие как крутящий момент двигателя, скорость автомобиля и текущая передача, полученные от шины CAN.Учитывая тот факт, что сигнал ускорения получить непросто, его заменяют скоростью выходного вала, рассчитанной по скорости выходного вала за 300 мс. TCU саморазвития, интегрированный с 16-битным микроконтроллером ST10F276Z5, принимается. Он имеет достаточную арифметическую скорость, чтобы удовлетворить потребности вычислений в реальном времени для предлагаемого метода. Хотя фильтрация крутящего момента двигателя была проведена перед обобщенной идентификацией нагрузки транспортного средства, результаты идентификации все равно будут иметь определенные колебания.Чтобы получить стабильные и плавные данные о нагрузке транспортного средства, которые удобны для принятия решения об адаптивном переключении передач, для обработки результатов применяется алгоритм фильтрации нижних частот первого порядка. 6.1. Проверка распознавания крутящего момента сопротивления в условиях нулевой нагрузки На рисунке 4 показаны результаты расчета обобщенной нагрузки транспортного средства в условиях нулевой нагрузки после распознавания крутящего момента сопротивления и соответствующих параметров. На педаль акселератора резко нажимают, а затем быстро отпускают. Замечено, что крутящий момент сопротивления воздуха, качения и ускорения изменяется вместе с изменением скорости и ускорения.А общая нагрузка на автомобиль всегда близка к нулю. Таким образом, нагрузка на автомобиль в реальных рабочих условиях может быть получена после распознавания момента сопротивления в условиях нулевой нагрузки. 6.2. Проверка идентификации нагрузки транспортного средства На рис. 5 показаны результаты распознавания нагрузки транспортного средства при движении в гору с уклоном 11% в начале, затем 14-метровой ровной дороге и под гору с уклоном 11% в конце. В начале подъема кузов автомобиля постепенно поднимался вверх, и результат распознавания нагрузки автомобиля увеличивался с увеличением выходного крутящего момента коробки передач; затем, когда все колеса были полностью на уклоне, величина нагрузки стабилизировалась на уровне около 280 ~ 320 Нм; при движении по ровной дороге кузов автомобиля постепенно ложился ровно, и величина нагрузки уменьшалась примерно до Н · м, что хорошо согласуется с нормальной ровной дорогой.Но так как эта дорога была короткой, машина вскоре пошла под гору; в начале спуска кузов автомобиля постепенно спускался вниз. В этот момент водитель отпустил педаль газа без торможения, и эффект торможения двигателем сильно сработал. Таким образом, величина нагрузки уменьшалась с уменьшением выходного крутящего момента коробки передач; наконец, когда все колеса были полностью на уклоне, значение нагрузки стабилизировалось на отметке -340 ~ -320 Нм. Видно нарушение величины нагрузки при спуске, вызванное неровным дорожным покрытием.Это доказало, что оценка была признана эффективно. 6.3. Проверка реконструкции градиента дороги Вышеупомянутый тест проводится специально для дороги с уклоном. В процессе тестирования игнорируются другие факторы, в том числе нагрузка и скорость ветра. Следовательно, уклон дороги может быть рассчитан на основе обобщенных результатов идентификации нагрузки. Сравнивая с фактическим градиентом, можно проверить обобщенные алгоритмы идентификации нагрузки. Согласно (6), По уравнению вспомогательного угла тригонометрической функции, Следовательно, уклон дороги можно рассчитать следующим образом: На рисунке 6 показан рассчитанный уклон дороги с использованием исходной и отфильтрованной обобщенной нагрузки транспортного средства.Фактический уклон составляет 11%. Как видно из рисунка, при полном движении четырех колес в гору расчетный уклон дороги находится в диапазоне от 10,3% до 12,4%, а на спуске — в диапазоне от 11% до 12,77%. Крутящий момент двигателя и данные калибровки имеют большое влияние на общий результат идентификации нагрузки. С инженерной точки зрения, чем точнее данные о крутящем моменте двигателя и более точный процесс калибровки, тем точнее обобщенные результаты идентификации нагрузки транспортного средства. 6.4. Комплексное дорожное испытание Комплексное дорожное испытание в основном включает ровную и наклонную дорогу, которые являются обычными условиями эксплуатации в реальной дорожной ситуации. По результатам проверена адаптивность предложенного метода выбора передачи к общей дорожной ситуации. 6.4.1. Комплексное испытание на ровной дороге На рис. 7 показаны результаты испытания на ровной дороге в условиях городского движения, во время которого происходило быстрое и медленное отпускание, а также глубокое и легкое нажатие на педаль ускорения.Обобщенная нагрузка транспортного средства, педаль акселератора, экономичная и спортивная линия переключения передач, линия адаптивного переключения передач и целевая передача показаны на рисунке 7. Эти линии переключения передач представляют собой кривые скорости автомобиля для стратегии переключения передач. На подзаголовке 3 линия экономичного переключения передач является оптимальной экономичной стратегией переключения передач, а линия спортивного переключения передач — оптимальной стратегией переключения передач. Они получены теоретическим расчетом на базе целевой машины и используются для сравнения с предлагаемым методом. На подзаголовке 4 основная линия переключения передач — это текущая производственная стратегия переключения передач, используемая для целевого транспортного средства, которая была оптимизирована в течение многих лет на основе опыта использования целевого транспортного средства.На рисунке показано следующее: (1) Обобщенные результаты идентификации нагрузки автомобиля меняются около 0 при движении по ровной дороге. А адаптивная линия переключения в основном идентична оригинальной линии переключения, откалиброванной на ровной дороге. Между линией экономичного переключения передач и линией скорости есть несколько точек пересечения. Если решение о переключении передач принимается только на основе экономичной линии переключения, возникнет проблема переключения передач. (2) Когда педаль акселератора или скорость ее переключения велики, линия адаптивного переключения будет ближе к линии спортивного переключения.В настоящее время адаптивная стратегия выбора передачи в основном имеет тенденцию оказывать влияние на динамические характеристики транспортного средства. Когда он небольшой, линия адаптивного переключения передач будет ближе к линии экономичного переключения. В настоящее время стратегия выбора передач стремится удовлетворить динамические и экономические потребности водителей. Таким образом, предлагаемый метод, как и стратегия производственной смены, может обеспечить оптимальную работу транспортного средства на ровной дороге. 6.4.2. Комплексное испытание на откосе Перед комплексным испытанием на откосе проводится испытание на откосе на основе обычного двухпараметрического графика смены.Если используется график смен, откалиброванный для ровной дороги, проблема с загруженной сменой появится на уклонной дороге во время процесса проверки. Эта проблема особенно остро стоит на дороге с длинным уклоном. Если точка переключения задерживается искусственно, явление циклического сдвига на наклонной дороге будет устранено. Однако это приведет к ухудшению экономичности, комфорта и шума при переключении передач. На рис. 8 показаны кривые данных испытаний на уклонной дороге недалеко от пригорода, где на испытуемом автомобиле принят метод адаптивного выбора передачи.Линия переключения передач в гору — это стратегия переключения передач с максимальным уклоном, которая получается теоретическим расчетом на основе целевого транспортного средства. Когда тест проводится, водитель переключает дроссельную заслонку, чтобы проверить, не возникает ли проблема с переключением передач, и изучить процесс выбора передачи. На рисунке показано следующее: (1) Когда общая нагрузка увеличивается на наклонной дороге, разница между линией переключения на ровной дороге и линией переключения на основе обобщенной нагрузки велика. Это свидетельствует о том, что процесс выбора передачи может адаптироваться к дорожной ситуации на наклонной дороге.(2) Продолжительность дорожных испытаний на спуске составляет 0–40 с. Между линией переключения передач на ровной дороге и линией скорости есть несколько точек пересечения. Если для выбора передачи используется линия переключения передач на ровной дороге, это приведет к переключению в режиме занятости. После корректировки линии смены на основе обобщенной нагрузки автомобиля проблема занятости смены не возникает. Между линией финального переключения передач и линией скорости есть точка пересечения, которая является результатом стратегии адаптивного переключения передач. (3) Если общая нагрузка велика, график переключения будет ближе к расписанию спортивного переключения.В настоящее время стратегия выбора передачи имеет тенденцию влиять на динамику автомобиля. Хотя общая нагрузка невелика, график смен будет ближе к экономичному графику смен. В настоящее время стратегия выбора передач стремится удовлетворить динамические и экономические потребности водителей. Согласно результатам испытаний, стратегия коррекции передачи, основанная на обобщенной идентификации нагрузки, позволяет избежать проблем с переключением передач на наклонной дороге, удовлетворить динамические требования в различных дорожных ситуациях и адаптироваться к общей дорожной ситуации.Результаты испытаний на уклонной дороге также могут подтвердить способность адаптироваться к тяжелым условиям эксплуатации, сильному ветровому сопротивлению и сопротивлению качению, поскольку обобщенная нагрузка отражает сопротивление транспортного средства в общей дорожной ситуации. 7. Выводы В этом документе традиционная концепция нагрузки была расширена до обобщенной нагрузки транспортного средства, которая отражает потребность внешней среды в мощности транспортного средства. Метод линейной интерполяции между кривыми графика переключения передач на ровной поверхности и при максимальном уклоне на основе результатов распознавания используется для выработки адаптивного решения о переключении передач в общих условиях вождения.По сравнению с динамическим графиком сдвига с тремя параметрами, он имеет краткое выражение вместо трехмерной изогнутой поверхности и лучшую производительность в реальном времени. И это снижает требования к памяти. Для этого метода требуются только обычные автомобильные датчики и не требуется никакого другого оборудования. Результаты испытаний транспортного средства подтверждают осуществимость и применимость этого метода для улучшения адаптивной способности транспортных средств с автоматической трансмиссией, движущихся в общей среде. В то же время он может удовлетворить потребности в мощности, предъявляемые к условиям вождения автомобиля, и решить проблему загруженности смены на наклонной дороге. Условия вождения автомобиля сильно различаются; Сложен не только тип покрытия, но и условия транспортного потока при одном и том же типе покрытия всегда разные. Разные условия вождения предъявляют разные требования к автомобилю. В этой статье в основном исследуется единый метод определения сопротивления в общей среде вождения. Но на самом деле автомобиль столкнется с более сложной средой. Изучение особых условий вождения, включая повороты, дорогу с низким сцеплением (снег, грязь и скользкая дорога) и ухабистая дорога, будет следующим шагом на пути к постоянному улучшению приспособляемости автомобиля с автоматической коробкой передач к сложной дорожной обстановке. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи. Благодарности Эта работа была поддержана Программой международного научно-технического сотрудничества Китая (№ 2014DFA71790), Ключевым научно-технологическим проектом провинции Цзилинь (№ 20130204023GX), Докторским фондом Министерства образования Китая (№ 20120061110027). Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Comment Name* Email* Website