Автоматична коробка передач: принцип роботи, як користуватися

На даний момент в автомобільному світі існує кілька типів трансмісій. Але найбільш популярні всього дві. Це автомат і механіка. Остання з’явилася раніше, але зараз її поступово витісняє АКПП. Автоматом набагато зручніше користуватися, а в плані надійності ця коробка нітрохи не гірше. Сьогодні ми приділимо окрему увагу цього типу трансмісій. Пристрій, принцип роботи автоматичної коробки передач і багато іншого – далі в нашій статті.

Характеристика

Отже, що собою являє АКПП? Це пристрій, що слугує для зміни крутного моменту, що подається від двигуна на ведучі колеса автомобіля. АКПП також іменується гідромеханічною коробкою передач.

На які марки сьогодні встановлюється дана трансмісія? На даний момент практично кожен автовиробник практикує установку АКПП. Ось, на які марки встановлюється автоматична коробка передач:

  • «Тойота».
  • «Ауді».
  • «БМВ».
  • «Ніссан».
  • «Фольксваген».
  • «Шкода».
  • «Рено».
  • «Сітроен».
  • «Пежо».
  • «Мерседес».
  • «Шевроле» і багато інших.

При цьому даний механізм має приблизно однакове пристрій і принцип роботи. Так, цей вузол складається з:

  • Гідротрансформатора.
  • Планетарного ряду (механічної коробки передач).
  • Системи управління.

Якщо говорити про передньопривідних машинах з автоматичною коробкою передач, в пристрій вузла також входить:

  • Диференціал.
  • Головна передача.

Ці елементи знаходяться безпосередньо в коробці, а не є окремими вузлами, як на задньопривідних машинах. Отже, давайте ж детальніше розглянемо пристрій АКПП.

Гідротрансформатор

Даний елемент служить для зміни і передачі крутного моменту від маховика ДВС до механічній коробці передач. Крім того, гідротрансформатор дає змогу знизити вібрації, що виникають при старті руху і при перемиканні швидкостей. У конструкцію ГДФ входить:

  • Реакторне колесо.
  • Турбінне.
  • Муфта вільного ходу.
  • Блокувальна муфта.

У гідротрансформаторі є лопаті певної форми. Між ними розташовані канали для циркуляції АТФ-рідини. Що стосується останнього елемента списку, він служить для блокування ГТФ в певних режимах автомобіля. А муфта вільного ходу дозволяє обертати реакторне колесо в іншу сторону. Всі елементи ГТФ укладені в єдиний корпус. Всередині нього постійно знаходиться АТФ-рідина.

Принцип роботи

Діє гідротрансформатор по замкнутому циклу. Так, потік АТФ-рідини передається спершу на турбінне, а потім на реакторне колесо. Оскільки обидва мають лопаті певної форми, швидкість потоку зростає. Рідина направляється в насосне колесо та збільшує його обороти. Таким чином, зростає і крутний момент. Найбільш високі значення моменту досягаються зазвичай на мінімальній швидкості (тобто коли включена перша передача).

Із зростанням оборотів двигуна швидкість обертання обох коліс вирівнюється. При цьому включає в дію блокувальна муфта. В такому випадку потужність передається безпосередньо до механічній коробці передач. Блокування гідротрансформатора відбувається на кожній з передач, коли вирівнюється швидкість обертання турбінних і реакторних коліс.

Зазначимо, що в деяких автоматичних коробках передач принцип блокування дещо інший. Так, в АКПП є режим з прослизає муфтою. Він дозволяє запобігти повну блокування. Де цей режим використовується? Це необхідно в умовах розгону і високих навантажень. Також цей режим дозволяє знизити витрату палива і з ним здійснюється більш плавне перемикання швидкостей.

Планетарний ряд

Це і є та сама механічна коробка, яка перебуває у складі АКПП. Для чого служить цей вузол? Він дозволяє змінювати передаточне число, тим самим коректуючи величину крутного моменту і швидкість руху автомобіля. Механічна КПП складається їх двох планетарних редукторів. Вони з’єднані між собою послідовно. Це необхідно для їх спільної роботи і забезпечення потрібно числа ступенів. Раніше на автомобілях практикувалися лише чотиришвидкісні АКПП. Зараз же число ступенів збільшилася до шести (а деякі виробники практикують і девятискоростные коробки).

Кожна планетарна передача складається з:

  • Коронної шестерні.
  • Водила.
  • Сонячної шестерні.
  • Сателітів.

Передача моменту обертання можлива тільки за умови блокування одного або двох перерахованих вище елементів планетарного ряду. Так, завдяки нерухомої сонячної шестерні зменшується передавальне відношення. А при блокуванні коронної воно, навпаки, збільшується. Саму блокування здійснюють фрикционы і гальма. Останні дозволяють утримати певні частини редуктора АКПП завдяки з’єднанню з корпусом трансмісії. Гальма можуть бути стрічкового типу або багатодисковими. Вони разом з муфтою замикаються за допомогою гідравлічних циліндрів. Також в пристрої АКПП є муфта, що утримує водило і не дозволяє йому обертатися в іншу сторону.

Дивіться також:  Біль у крижах: причини, діагностика та лікування

Таким чином, принцип роботи автоматичної коробки передач ґрунтується на певному алгоритмі виключення і включення різних муфт і гальм.

Система управління автоматичної трансмісії

Більшість сучасних коробок мають електронну систему управління. Вона включає в себе:

  • Електронний блок управління.
  • Вхідні датчики.
  • Важіль селектора.
  • Модуль розподільчий.

Також в системі АКПП задіюється ряд додаткових датчиків:

  • Температури АТФ-рідини.
  • Частоти обертання на вході і виході коробки.
  • Положення педалі газу і селектора АКПП.

ЕБУ АКПП обробляє вхідні сигнали від датчиків і далі задіює виконавчі пристрої. Варто сказати, що електронний блок коробки тісно взаємодіє з ЕБУ ДВС.

Гідроблок

Модуль розподільчий також називається гідравлічним блоком. Даний вузол управляє потоками масла і забезпечує спрацьовування гальм з муфтами. Гідроблок складається з:

  • Електромагнітних клапанів (соленоїдів).
  • золотників-розподільників. Вони мають механічний привід і поміщений в алюмінієвий корпус.

Соленоїди служать для перемикання швидкостей в АКПП допомогою зміни тиску рідини. Для цього в їх пристрої є двопозиційні клапани. Діють дані елементи на підставі сигналів від електронного блоку управління. Що стосується золотників, вони служать для вибору режимів роботи коробки. Керує ними сам селектор автоматичної коробки передач.

Насос охолодження

Щоб робоча рідина циркулювала у системі під тиском, у пристрої є насос АКПП шестеренного типу з внутрішнім зачепленням. На деяких коробках використовується лопатевої елемент. Але незалежно від типу, насос приводиться в дію від маточини ГТФ.

Під час роботи АКПП рідина істотно нагрівається. Через це в конструкції коробки передбачена система охолодження. Вона припускає наявність спеціального теплообмінника, який включений в систему охолодження ДВЗ. У деяких випадках використовується окремий радіатор для АТФ-рідини, винесений в передню частину автомобіля.

Переваги АКПП

Розглянемо основні плюси даної трансмісії. Чому вона стала так популярна? В першу чергу АКПП актуальна своєю простотою використання. Так, цією коробкою набагато простіше навчитися управляти (як саме водити автомобіль з автоматичною коробкою передач, розглянемо трохи пізніше). Водій може повністю сконцентрувати свою увагу на дорожній обстановці, не думаючи про зчепленні і про те, яку швидкість потрібно включити. Все відбувається в автоматичному режимі. Особливо зручно використовувати автомобіль з автоматичною коробкою передач у великих містах, де можливі часті пробки. Водій набагато менше втомлюється, так як немає необхідності «грати» зчепленням.

Наступний плюс АКПП полягає в плавності ходу. Така коробка працює м’якше, ніж механіка. Початок руху здійснюється без ривків. Також на багатьох трансмісіях є різні допоміжні режими і додаткові функції. Варто відзначити зимовий, а також спортивний режим. На деяких авто є режим руху по бруду і іншим покриттям. Коробка сама адаптується до заданим умовам.

Недоліки АКПП

Але є і зворотна сторона медалі. У першу чергу варто відзначити дороге обслуговування. Взяти хоча б ціну АТФ-рідини. Один літр її коштує від тисячі рублів, в той час як для механіки масло обійдеться в 3-5 разів дешевше. Також потрібно відзначити дорогий ремонт. АКПП влаштована складніше, ніж механіка. А тому вартість ремонту завжди буде в 2 рази вище.

Наступний мінус стосується обмежень при експлуатації. Так, автомобіль з автоматичною коробкою передач можна буксирувати на тросі або ще яким-небудь чином. Це веде до поломок в АКПП. У разі якщо машина зламалася в дорозі, потрібно викликати тільки евакуатор.

Є ще один мінус. Це витрата палива. Особливо це стосується старих четырехдиапазонных АКПП. Вони зараз практично не використовуються, але на «Логанах» та інших бюджетних авто їх ще можна зустріти. Так, один і той же двигун на автоматі буде витрачати на 10-15 відсотків більше палива, ніж з механікою. Сучасні шестискоростные коробки мають меншу різницю у витратах. Однак власники четырехскоростных АКПП довго звикають до витрати. Нерідкі випадки, коли 1,6-літровий «Логан» на такому автоматі витрачав в місті до 14 літрів бензину. З механікою в тих же умовах машина споживає не більше десяти.

Дивіться також:  День перемоги 9 травня: свято і його історія.

І мабуть, один з основних недоліків – це динаміка розгону. Саме з цієї причини багато хто відмовляється від АКПП на користь механіки. Так, машина з автоматом завжди буде на півсекунди повільніше, ніж з тим же двигуном, але на механіці (мається на увазі розгін до ста кілометрів на годину). Так, на деяких коробках є можливість ручного перемикання, а також спортивний режим. Але якщо говорити про машини В-класу, все одно це не сильно наближає швидкість розгону до МКПП.

Обслуговування та ремонт автоматичної коробки передач

Варто відзначити, що кожна АКПП незалежно від року випуску і числа ступенів, потребу в періодичному обслуговуванні. Дана операція передбачає заміну масла. В автоматичній коробці передач воно піддається більш високим навантаженням, оскільки циркулює в системі під тиском і дозволяє передавати крутний момент. регламенти у кожного виробника різні. Проте в середньому заміна масла повинна здійснюватися кожні 60-70 тисяч кілометрів.

Яким способом можна здійснити заміну? Всього є два методу:

  • Часткова. В даному випадку масло міняється не повністю. Так, спершу з зливного отвору виливається стара рідина. Зазвичай її обсяг становить не більше 50 відсотків від заправного. Після цього через щуп в коробку заливається нове масло. Його обсяг повинен бути ідентичним тому, який був злитий раніше. Плюс цього методу в тому, що його можна зробити своїми руками. Для цього потрібна лише яма і трубка-подовжувач. Але недолік теж є. Зважаючи на те, що масло зливається не повністю, заміну потрібно виробляти вдвічі частіше. Таким чином, у разі часткової заміни коробка вимагає уваги не кожні 60, а 30 тисяч кілометрів пробігу.
  • Повна. У даному випадку задіюється спеціальне вакуумне обладнання. Насос викачує з системи весь обсяг масла, паралельно заганяючи нове. Це більш правильний метод заміни, але в ньому є пара мінусів. Так, даний спосіб неможливо застосувати своїми руками. До того ж вартість такої заміни буде в кілька разів вище. Адже крім витрат на роботу майстра, потрібно закупити більше АТФ-рідини. Зазвичай при заправному обсязі 8 літрів для заміни потрібно близько 12 л.

Тепер про ремонт. Найбільш простій операцією вважається заміна сальників і прокладок. Як правило, про зношеність ущільнювальних елементів свідчить текти олії на корпусі коробки. Одна з найбільш частих операцій – це заміна прокладки піддону автоматичної коробки передач.

Є й більш серйозні методи ремонту. Так, з часом може забруднюватися гідроблок. Зазвичай це бруд від пакетів фрикціонів. В результаті золотники перестають нормально функціонувати, і коробка починає штурханами. Технологія ремонту полягає в розбиранні гідроблоку і заміні що вийшли з ладу золотників. В деяких випадках допомагає лише чистка гидроплиты.

Ремонт може знадобитися і в разі несправності соленоїдів. Причина їх виходу з ладу банальна. Це дрібні відкладення в олії, які якимось чином потрапили з фільтра на клапани. В результаті останні починають заїдати і неправильно працювати. Ремонт полягає в заміні бронзових втулок і кілець соленоїдів.

Якщо вчасно не усунути дану проблему, зросте зазор між кільцем і корпусом валу. З-за цього в щілину сочиться масло. А так як тиск в блоці впаде, насос змушений більш інтенсивно качати масло (щоб стиснути фрикционы). Це відбувається до тих пір, поки насос АКПП повністю не видихається. Характерною ознакою зношеного насоса є підвищений гул і виття при роботі АКПП.

Дивіться також:  Будинки з лафета. Надійні технології вікінгів

Також вийти з ладу може електронний блок управління коробки. З-за цього електроніка не може правильно подавати сигнали на виконавчі пристрої. Коробка не в змозі перемкнути передачу при високих оборотах або перемикання здійснюються з ривками. Також коробка може вставати в аварійний режим. Ремонт АКПП в даному випадку полягає в заміні блоку або відновлення шлейфів у разі їх пошкодження.

Що стосується вартості ремонту трансмісії, ціна залежить багато в чому від характеру поломки. Але найчастіше ціна становить від 30 до 90 тисяч рублів.

Про заміну АКПП

Коли доцільна заміна автоматичної коробки передач? Дана операція може знадобитися в разі виходу з ладу великих елементів. Це може бути планетарний ряд. Також заміна автоматичної коробки передач актуальна у разі, якщо з ладу вийшли відразу кілька систем. Ремонт у такому випадку буде дорогим, а купівля цілої коробки на розбиранні – дешевше. Але як правило, до таких дій вдаються у разі високого пробігу коробки (300 тисяч і більше кілометрів).

Як користуватися автоматичною коробкою передач?

АКПП має відмінності не тільки в принципі роботи, але і у використанні. Отже, розглянемо водіння автомобіля з автоматичною коробкою передач. Для початку нам потрібно завести машину. Селектор КПП при цьому повинен бути в положенні «Паркінг». Далі вичавлюємо педаль гальма (правою ногою) і включаємо потрібний нам режим. Нагадаємо, що їх всього декілька:

  • «Паркінг».
  • «Реверс» (задня передача).
  • «Нейтраль»
  • «Драйв» (рух вперед).

Для початку руху слід перевести селектор КПП в положення «Драйв». Після цього переводимо ногу на педаль акселератора. Не забуваємо зняти машину попередньо з ручника, якщо вона була до цього на нього встановлена.

Водіння з автоматичною коробкою передач має свої нюанси. Так, новачки задаються питанням про те, чи потрібно переводити селектор в режим «нейтраль», коли машина стоїть (наприклад, в пробці або на світлофорі). Фахівці дають таку відповідь. Переводити селектор АКПП в нейтральний режим варто тільки тоді, коли автомобіль стоїть дуже довго (більше хвилини), і постійно тримати ногу на гальмі вже проблематично. Якщо ж зупинка коротка, не варто переходити на нейтральний режим. Адже в даному випадку коробка істотно навантажується: розмикаються фрикційні пакети, расцепляются вали і закриваються соленоїди. І при перекладі в режим «драйв» весь цей процес повторюється.

Таким чином, перемикання автоматичної коробки передач у нейтральне режим варто робити тільки в разі тривалого простою. Інакше трансмісія терпить істотні навантаження. Варто знати, що принцип роботи автоматичної коробки передач, на відміну від механіки, інший, і тут не вийде просто так скинути важіль на «нейтралці». Особливо це не варто робити на ходу, намагаючись рухатися накатом. Це може спричинити незворотні наслідки. Як результат – стусани коробки і пробуксовування фрикціонів. Так, відбувається це не відразу. Але якщо постійно так експлуатувати трансмісію, незабаром можна потрапити на дорогий ремонт. Є маса випадків, коли одна і та ж коробка проїжджала в одних власників 100 тисяч кілометрів, а в інших — 300 без ремонту. Причина такого високого ресурсу банальна. Це правильна експлуатація трансмісії і своєчасне обслуговування.

Висновок

Отже, ми з’ясували, що собою являє АКПП і як нею користуватися. Як би не лаяли цю трансмісію, машини з автоматичною коробкою передач поступово витісняють механіку. АКПП більш актуальна у великих містах. Її вибирають навіть при тому умови, що витрата з нею на 5-10 відсотків більше, ніж на механіці.