Управление автомобилем с МКПП требует внимательности, а современный человек всегда куда-то спешит. Автоматическая трансмиссия в этом плане значительно проще. Электроника сама подумает за водителя и выполнит все необходимые действия - можно не отвлекаться от дороги. Но устройство значительно сложнее, чем МКПП. А чем сложнее конструкция, тем ниже ее надежность. В истории автомобилестроения есть масса неудачных гидротрансформаторных коробок, вариаторные системы еще мало изучены. Попробуем выяснить, что надежнее, - вариатор или "автомат".
АКПП: история
Первая появилась в 1903 году, но использовалась она не в автомобилях, а в судостроительной отрасли. Изобретателем конструкции является немецкий профессор Феттингер. Именно этот человек впервые показал и предложил гидродинамическую передачу, которая могла бы развязать винт и силовой агрегат кораблей. Так на свет появилась гидравлическая муфта, которая является очень важным узлом для любых АКПП.
Позже, уже в 1940 году, американцы начали использовать АКПП «Гидроматик» на автомобилях «Олдсмобайл». Нужно сказать, что конструкция автоматической трансмиссии практически не менялась с того времени. АКПП состоит из двух основных узлов. Это гидротрансформатор и редуктор. Первый выполняет функцию сцепления, а цель его работы - плавные переключения без рывков. Редуктор представляет собой пары шестеренок, находящихся в зацеплении. Это дает возможность получить цельный, достаточно компактный механизм, имеющий сразу несколько ступеней.
АКПП: техническая часть
Давайте посмотрим, как работает "автомат". Эта система отработана вдоль и поперек. В течение многих лет эту конструкцию доводили до совершенства. В целом, техническая часть отличается достаточной прочностью и надежностью.
В гидротрансформаторных коробках вращательный момент от силового агрегата передается на ведущие колеса через «бублик».
В нем отсутствует жесткое зацепление. Работает эта система благодаря маслу, что циркулирует под давлением. Когда жесткого зацепления нет, то и ломаться особо нечему. Но в конструкции имеются также валы с передачами планетарного типа и фрикционные диски. Пакеты фрикционов в АКПП заменяют сцепление. Когда они сжимаются или разжимаются, подключаются муфты, соответствующие конкретной передаче.
В устройстве АКПП есть такие узлы, как насос высокого давления, а также гидроблок. Это основа любой автоматической трансмиссии.
Что обычно ломается в АКПП
Если посмотреть статистику поломок автоматических коробок, то можно видеть, что большинство из них случаются по причине несвоевременного обслуживания. Не все владельцы меняют рабочее масло даже после больших пробегов. В результате засоряется гидроблок, радиатор АКПП, забиваются фильтры. Все это приводит к тому, что насос не может создавать необходимое рабочее давление. Из-за этого прокручиваются фрикционы, перестают включаться передачи. Появляются дергания и толчки.
Ресурс АКПП
Трудно сказать, что надежнее, - вариатор или "автомат". На первый взгляд кажется, что вариатор, так как он имеет немного другое устройство, без гидравлического оборудования. Но при качественном и своевременном обслуживании ресурс классической АКПП может быть очень большим.
Встречались случаи, когда в случае замены масла через каждые 40 тысяч километров пробега коробка работает более 400 тысяч без поломок. Специалисты считают, что самые надежные "автоматы" - это старые японские четырехступенчатые коробки.
Чтобы увеличить ресурс автоматической трансмиссии, необходимо соблюдать определенные правила:
- Требуется проводить замену масла по регламенту. Если производитель рекомендует заменять масло через каждые 60 тысяч, не стоит игнорировать этот срок. Это касается и так называемых необслуживаемых "автоматов", где залитая производителем жидкость рассчитана на весь срок службы. Такого не бывает - масло нужно менять. Оптимальный вариант - это полная замена с промывкой на стенде. Это обеспечит трансмиссии надежную и продолжительную работу.
- Вместе с АТФ-жидкостью меняют и масляный фильтр. Своевременная его замена способна продлить ресурс коробки на 20 процентов.
- Также периодически необходимо снимать радиатор. Его продувают и промывают. Затем очищают дно корпуса от мусора - там может быть стружка, нагар и много чего.
Кстати, стружка скапливается на специальных магнитах. Как выглядит это явление, можно увидеть на фото внизу.
Если соблюдать эти правила, ресурс АКПП значительно увеличится. Коробка сможет пройти от 300 тысяч и более. Из-за этого многие и выбирают эту трансмиссию.
Коробка-"автомат": преимущества и недостатки
Рассмотрим основные плюсы АКПП:
- Процесс управления автомобилем с АКПП значительно упрощается - больше не нужно задумываться, как сдвинуть машину с места, насколько медленно отпускать сцепление, какую передачу лучше включить. Компьютер сам все сделает.
- Также АКПП выбирают за надежность. При качественном уходе автоматические коробки способны ходить более 300 000 км. Также еще одно преимущество - высокая ремонтопригодность. Конструкция хорошо изучена, а отремонтировать АКПП может большое количество специалистов.
- Масло - это также плюс АКПП. Для автоматических трансмиссий необходима специальная жидкость, но требования к ней гораздо ниже, чем для вариаторной. Да и цена ее меньше.
- Рывки и количество передач - это также плюс. Сегодня уже встречаются многоступенчатые коробки. Встречаются даже 12-ступенчатые модели. Они имеют больший максимальный скоростной порог - двигатель не будет реветь на четвертой передаче. Скорости переключаются мягко и незаметно для водителя.
- Еще одно существенное преимущество - небольшое количество электроники. Это к вопросу о том, что надежнее - вариатор или "автомат". Да, АКПП работает вместе с ЭБУ, но электроники в конструкции не более 30%.
Теперь перейдем к недостаткам:
- АКПП не может похвастаться такой динамикой, как вариатор или "механика". Коробка также отличается более низким КПД. В АКПП двигатель и трансмиссия не имеют жесткого сцепления - все берет на себя гидротрансформатор. Поэтому часть энергии затрачивается на передачу крутящего момента. При переключениях возникают ощутимые толчки, чего нельзя сказать про вариатор. За и против него мы рассмотрим ниже.
- Также в АКПП необходимо заливать больше масла - примерно 8-9 литров. В это же время вариатор требует не более 6 литров. Еще один минус - повышенный расход топлива. На автомобилях с он такой же, как на "механике".
Если подвести итоги, то высокая надежность перекрывает все минусы этих агрегатов. При правильной эксплуатации и регулярных заменах жидкости коробка легко отходит более 300 тысяч км, чего нельзя сказать о ее оппоненте.
Вариаторы: краткая история
Многие считают, что CVT-трансмиссию изобрели позже, чем АКПП. Но это не так. Принцип работы был изобретен еще Леонардо Да Винчи в 1490 году. Но внедрить агрегат он не мог, так как тогда еще не было ДВС. Затем про систему забыли и вспомнили лишь в начале 19 века на промышленных станках. В автомобилях вариаторы стали применять в 58 году, когда Хуберт ван Доорн создал Variomatic. Затем ее устанавливали на автомобили DAF.
Устройство и принцип действия
Это один из видов АКПП. Коробка-вариатор и "автомат" - в чем разница? Она заключается в отсутствии передач на CVT-трансмиссии. Конструкция представляет собой два шкива, на которых натянут ремень (сейчас, конечно, он металлический). Конусы - это не цельная конструкция, как раньше, а из сдвижных половинок. Если ведущий шкив не соединен, ремень вращается по малому диаметру конуса. Когда шкив сдвинут, образуется малое передаточное число, что соответствует нижним передачам АКПП.
Двигая шкивы, можно очень плавно уменьшать передаточные числа, то есть переключать передачи (хоть их и нет). Эти числа полностью соответствуют ступеням в АКПП. Если выбирать, коробка-"автомат" или вариатор, то последний более эффективен. Здесь максимальное КПД, так как передача момента - жесткая.
Что ломается?
Конструкция очень любит качественное обслуживание. Масло следует менять через каждые 60-80 тыс. км. Меняют жидкость всегда. Если не заменить ее, появятся проблемы, и восстановление коробки будет стоить очень дорого.
Среди проблем - засоряющиеся гидроблоки и масляные насосы. Из-за этого валы не могут зажимать или разжимать ремень. В результате он пробуксовывает. Это негативно влияет на его ресурс. Материал быстрее изнашивается, и в один момент ремень попросту обрывается. И тогда внутри разрушится буквально все. Также задираются рабочие поверхности валов, что не лучшим образом влияет на состояние и "автомат" - в чем разница? В большом, просто огромном количестве электроники, которая может составлять до 50% конструкции.
Ресурс CVT
Здесь, так же как и у АКПП, необходимо четко по регламенту менять масло. Если этого не выполнять, то коробка выйдет из строя уже через 100 тысяч. Также раз в 120 тысяч нужно менять ремень. Что надежнее - вариатор или "автомат"? Выходит, что "автомат". На вариаторе проехать 300 тысяч не получится, даже если регулярно менять масло.
Плюсы и минусы
Здесь радует более динамичный разгон, сниженное потребление топлива. Отсутствуют рывки, КПД выше на 10%, чем у АКПП. Автомобилем легко управлять. Но на этом все преимущества заканчиваются.
Продолжаем рассматривать вариатор, плюсы и минусы конструкции. Ремонтировать такие коробки очень сложно - конструкция плохо изучена, а специалистов в этой отрасли еще мало. Необходима периодическая замена ремня. Это дорого, да и не в каждом СТО берутся за такую работу. В конструкции имеется сложная электроника. Ну и, наконец, еще один существенный минус - масло. Оно дорогое и его трудно найти.
Что лучше?
Итак, мы рассмотрели обе трансмиссии. Пришло время решить, какая коробка лучше - "автомат" или вариатор. Вариатор лучше АКПП в плане динамики и расхода. Но в случае поломки ремонт будет очень дорогим, и не везде эту КПП можно восстановить или хотя бы обслужить. Также регулярной замены требует ремень, а сама конструкция нуждается в качественном масле. АКПП здесь выигрывает более чем полностью.
Заключение
Мы рассмотрели вариатор, плюсы и минусы его. Вердикт такой: если приобретается новый автомобиль, на который будет гарантия, тогда покупать CVT можно. Если это автомобиль с пробегом более 100 тысяч километров, тогда лучше обратить внимание на "автомат".
Коробка автомат сегодня является намного более востребованным типом трансмиссии по целому ряду причин. Прежде всего, данный тип КПП значительно упрощает процесс управления автомобилем, езда становится более комфортной и безопасной, так как водитель не отвлекается на переключение передач, исключены ошибки при выборе передачи и т.п.
При этом также хорошо известно, что АКПП является сложным и «капризным» агрегатом по сравнению с механической коробкой МКПП. Естественно, чем сложнее устройство, тем большей оказывается вероятность серьезных поломок.
Однако на практике часто бывает так, что надежная механика у одного водителя выходит из строя раньше, чем АКПП у другого. В этой статье мы поговорим о том, какой ресурс у коробки автомат, а также какие факторы и особенности напрямую влияют на срок службы АКПП.
Итак, сегодня существует несколько типов автоматических трансмиссий: классический гидромеханический автомат, вариатор или робот. Хотя роботизированные трансмиссии в последнее время несколько потеснили привычные автоматы, именно АКПП остается наиболее распространенным вариантом.
Идем далее. С учетом того, что есть несколько видов автоматических трансмиссий, ошибочно будет считать, что все автоматы ненадежные. Дело в том, что, например, коробка робот кардинально отличается от вариатора или АКПП, CVT никак нельзя сравнивать с DSG и т.д.
Другими словами, ресурс одного типа автомата может сильно отличаться от другого. Достаточно вспомнить старые 4-хступенчатые АКПП с гидротрансформатором, некоторые из которых принято считать самыми надежными коробками автомат в истории.
Данные КПП могли с легкостью пройти 500 тыс. км. и более без всякого ремонта. Если же говорить о дешевых однодисковых роботах типа АМТ, проблемы с трансмиссией и ее элементами на новом авто могут возникнуть уже к 40-50 тыс. км.
- Коробка робот. Сегодня этот тип АКПП активно используется многими автопроизводителями, при этом в бюджетном сегменте активно прижились РКПП с одним сцеплением (однодисковый робот).
Если просто, это обычная механика, однако управление работой сцепления, выбор и переключение передач осуществляется автоматически при помощи сервомеханизмов. Сама коробка передач надежная, однако, проблемы часто возникают с указанными сервомеханизмами (актуаторами) и сцеплением.
Сцепление нередко выходит из строя уже к 50-80 тыс. км. пробега, актуаторы также зачастую неремонтопригодные, то есть менять их нужно целиком. С учетом высокой стоимости сервоприводов и небольшого ресурса, получается ненадежно и совсем не бюджетно. Другими словами, такой робот имеет самый низкий ресурс среди всех автоматов.
Еще одним типом РКПП являются преселективные коробки передач с двумя сцеплениями, хорошо известные рядовым автолюбителям по концерну Volkswagen и КПП DSG. Такие коробки надежнее однодисковых роботов, однако, проблемы с ними также возникают, в среднем, к 100-150 тыс. км. пробега. Изнашиваются диски сцепления, выходят из строя актуаторы.
Чтобы продлить ресурс коробки данного типа, нужно помнить про обновления программного обеспечения, проходить диагностику, коробку нужно постоянно «обучать», адаптировать и т.д. при малейших отклонениях и сбоях в работе.
Если речь идет о новом автомобиле, который попадает под гарантию, тогда до 100 тыс. можно не сильно переживать о ресурсе роботизированной АКПП, однако дальше проблемы с роботом могут нанести ощутимый удар по карману владельца.
- Вариатор CVT. Данная трансмиссия часто устанавливается на машины среднего и высокого класса, как на легковые авто, так и на кроссоверы. Плюсом вариатора является бесступенчатое изменение крутящего момента, благодаря чему достигается высокий уровень комфорта и плавность хода.
При этом ресурс и надежность вариатора напрямую зависит от манеры езды и качества обслуживания. Прежде всего, вариатор чувствителен к качеству и уровню масла в коробке, не рассчитан на большой крутящий момент, боится резко изменяющихся нагрузок. На машине с такой коробкой нежелательно активно стартовать с места, буксовать, использовать авто для езды по бездорожью, буксировки прицепа или других ТС.
Также в процессе эксплуатации ремень вариатора нужно менять каждые 100 тыс. км, так как его разрыв может стать причиной полного выхода КПП из строя. Еще следует отметить низкую ремонтопригодность и высокую стоимость качественного ремонта вариатора, необходимость часто менять масляный фильтр и масло (желательно выполнять замену каждые 30-40 тыс. км.).
При этом строгое соблюдение всех предписаний и рекомендаций касательно обслуживания и эксплуатации вариатора позволяет увеличить ресурс до 200 тыс. км пробега (при учете регулярной замены масла и ремня вариатора). В противном случае вариатор может потребовать ремонта уже к 120-150 тыс. км.
- Гидромеханический автомат. Если говорить о ресурсе, данный тип КПП при правильном обслуживании и грамотной эксплуатации отличается достаточно большим сроком службы.
По сравнению с аналогами простой автомат АКПП в этом плане однозначно выигрывает, причем с большим отрывом. Конструкция проверена временем, коробка выдерживает большой крутящий момент, нет сервомеханизмов и быстро изнашивающегося сцепления.
На практике далеко не единичны случаи, когда гидротрансформаторный автомат выхаживал по 200-250 тыс. км. даже без замены масла и фильтра АКПП. Единственное, в большей степени это утверждение справедливо для простых и надежных коробок, которые выпускались еще в 90-х.
Подведем итоги
Как видно, по надежности обычный автомат с гидротрансформатором имеет самый большой ресурс, за ним идет вариатор CVT, далее следует преселективный робот (например, DSG) с двумя сцеплениями и завершают список роботизированные коробки типа AMT с одним диском сцепления.
При этом важно понимать, что так называемые необслуживаемые автоматы и коробки передач, в которых масло залито на весь срок службы, являются скорее маркетингом, чем реальным доказательством сверхнадежности современных технологий.
Производитель знает, что масло в АКПП стареет и его нужно менять. Однако расчет прост и понятен, водитель эксплуатирует автомобиль на протяжении гарантийного срока, не обслуживая коробку. Затем «устаревшая» модель через 3 года меняется на новый авто или же владелец начинает тратиться на дорогой ремонт или полную замену изношенных агрегатов.
Напоследок отметим, что сегодня можно встретить такие версии коробок передач, в которых поменять масло ATF и масляный фильтр попросту невозможно без снятия и разборки агрегата. Дело в том, что данные АКПП не имеют традиционного поддона коробки.
Если ресурс автоматической трансмиссии является решающим фактором при выборе, тогда от покупки машины с данным типом «необслуживаемых» АКПП лучше отказаться или же сразу готовиться к определенным сложностям и дополнительным затратам.
Ресурс автоматической коробки передач
По-прежнему залогом долгой работы данной АКПП служит её бережная эксплуатация. Никаких перегазовок, пробуксовок и затяжных поездок по грязи допускать нельзя, особенно в жаркую погоду. Зимой прогрев обязателен, а первые километры рекомендуется двигаться только с небольшой равномерной скоростью. При установке любой дополнительной защиты днища необходимо удостовериться, что ничего не мешает трансмиссии нормально «дышать».
Этот автомат производителем считается необслуживаемым, но сервисмены рекомендуют менять масло не реже чем раз в 60 тысяч километров пробега. Крайне рекомендуется оригинальное ELF RENAULTMATIC D3 SYN. Обычно производится частичная замена трансмиссионной жидкости путем слива и залива объема примерно в три литра. Но по желанию возможно и полное замещение, тогда масла понадобится в два раза больше или около того.
Если владелец учтет все выше перечисленное, ресурс коробки составит не менее 200 тысяч километров. Однако большинство водителей не следуют рекомендациям и вряд ли проедут без серьезного ремонта даже вдвое меньше.
Новые АКПП (автоматические коробки переключения передач) значительно облегчат управление автомобилем, сами выбирают, какую именно передачу следует включать в тот или иной момент, тем самым позволяя двигателю работать в допустимых режимах, что, конечно же, позволяет избежать его поломок. Однако, покупая автомобиль, оснащенный автоматической коробкой переключения передач, стоит учитывать некоторые особенности такой трансмиссии.
В классическом «автомате» нет сцепления. Его заменяет специальное устройство -гидротрансформатор, в котором вращение двигателя на вал коробки передач передается не трением дисков, а при помощи специальной трансмиссионной жидкости. Фактически, в отличие от сцепления, которое может быть включено или выключено, гидротрансформатор всегда «включен», плавность трогания автомобиля достигается путем нежесткого соединения двигателя и коробки.
В отличие от механической коробки передач «автомат» имеет один интересный режим - Р - режим парковки. В этом случае автомобиль стоит на нейтрале, а выходной вал АКПП заблокирован. Этот режим представляет собой некоторый аналог стояночного тормоза, однако, к примеру, на склоне лучше его не использовать - скорее всего, блокировка вала просто выйдет из строя под тяжестью автомобиля.
Автомобиль, оснащенный автоматической коробкой переключения передач, нельзя завести с толкача. Поэтому автовладельцам необходимо тщательнее следить за состоянием своего «железного коня», а точнее - за свечами зажигания, аккумуляторной батареей, электроникой и т.д.
Есть еще одна особенность в эксплуатации автомобиля с АКПП - если машина застряла, то вытащить ее путем раскачивания, т.е. методом попеременного включения первой и задней передачи не получится.
Ресурс АКПП несколько меньше, чем механической коробки передач и составляет для автомобилей среднего класса в среднем 300.000 км, малого - 150.000-200.000 км.
Выполнение всех рекомендаций по эксплуатации и обслуживанию, движение в спокойном режиме существенно увеличивают ресурс коробки передач.
При появлении в трансмиссии шумов, вибрации, жестких толчков и задержки при переключении передач, обращайтесь к нам! Своевременное обращение снизит затраты на ремонт.
В нашем центре производится квалифицированный ремонт, подготовленным персоналом на качественном оборудовании.
Кик-даун. Еще одна интересная особенность автоматической КПП, которой нет у обыкновенной «механики». Суть этого явления проста - при резком нажатии на педаль газа автомобиль резко ускоряется. При движении это достигается переключением не на повышенную передачу, а на пониженную! В этом случае обороты двигателя резко возрастают, а, как известно, на высоких оборотах двигатель более «приемистый», а это значит он быстрее реагирует на нажатие педали газа. Кик-даун полезен при обгоне, когда требуется резко ускорить автомобиль, однако, и расход топлива при этом резко увеличивается.
АКПП может вообще не иметь передач! Такая коробка передач называется вариатор, в ней передаточное число не имеет фиксированного количества уровней, скорость переключается постепенно. При постоянном ускорении автомобиля двигатель работает в неизменном режиме, что благоприятно сказывается на его состоянии, да и расход топлива в таком режиме минимален. Единственный минус вариатора - непривычный равномерный гул разгона, как, к примеру, в троллейбусе.
Автоматическая коробка переключения передач - вещь, несомненно, удобная, но не стоит забывать, что как и другие узлы автомобиля она требует к себе определенной доли внимания. Что это означает?
А означает это лишь одно - необходимо периодическое проводить специальное обслуживание АКПП, включающее в себя проверку уровня масла (раз в год или каждые 15 000 км пробега) и его замену (раз в три года или каждые 45 000 км пробега). Как и в любом другом деле здесь есть свои нюансы. Именно поэтому замену масла в трансмиссии лучше доверить специалистам. А вот проверку его уровня можно проводить и самостоятельно.
Несколько правил, позоляющих увеличить ресурс акпп:
- Трогаясь с места и измененяя направления движения на противоположное, переключать рычаг селектора нужно при нажатой педали тормоза и при полностью заторможенном авто.
- Начинать движение следует только после характерного толчка, который свидетельствует о полном включении передачи.
- При остановках на светофорах, а также непродолжительных стоянках и остановках в пробках не нужно устанавливать рычаг селектора в положение N. И не рекомендуется делать это на длительных спусках. Нарушения данного правила как правило, могут привести к неправильной работе механизма АКПП.
- Если машина забуксовала, то нажимать на педаль газа вредно как для АКПП, так и для главной передачи. В таких случаях можно попробовать включить режим понижающей передачи, работать педалью тормоза как сцеплением, тем самым обеспечивать медленное вращение колес.
- Регулярно проверять уровень масла,т.к.масляное голодание является одной из главных причин поломки АКПП.
В нашей статье рассмотрим плюсы и минусы классической коробки автомат АКПП: принцип работы, устройство, особенности конструкции, требующие ремонта или замены характерные недостатки и неисправности автоматической трансмиссии с гидротрансофрматором, а также ресурс и неоспоримые достоинства традиционного автомата.
Плюсы и минусы АКПП
Автоматическая коробка передач, вариатор, роботизированная коробка передач - на чем остановить свой выбор при заказе автомобиля. Еще 15-20 лет назад такой вопрос даже не стоял перед отечественными автолюбителями, машины советского, а затем и российского производства были доступны только с механической коробкой передач (МКПП). С появлением в России подержанных иномарок и возможности покупать новые автомобили известных мировых производителей изменилась расстановка сил в пользу автоматической трансмиссии, все больше потенциальных владельцев стали приобретать автомобиль с АКПП. По итогам 2012 года более 45% проданных на российском рынке новых иномарок оснащены автоматами. Даже АвтоВАЗ в июле 2012 года порадовал выпуском бюджетного седана Лада Гранта с АКПП.
Данный агрегат имеет неоспоримые достоинства, но не лишен и недостатков. Среди плюсов – удобство управления движущей силой автомобиля, а к недостаткам можно отнести медленное реагирование, не слишком высокую производительность и сравнительно короткий ресурс - срок службы. Однако следует отметить, что новейшие КПП производят достаточно быстродействующими. Прежде чем разобраться, что к чему, нужно четко понимать разницу в терминах. Автоматическая трансмиссия состоит из двух агрегатов - это сама коробка и гидротрансформатор.
Устройство гидротрансформатора
Итак, гидротрансформатор, или как его еще называют конвертор крутящего момента, представляет собой совокупность двух лопастных устройств – турбинного колеса и центробежного насоса. Связывает их между собой реактор или статор, который и направляет тот самый крутящий момент. Есть еще механизм блокировки, действующий при необходимости на статор, используя обгонную муфту. Насосное колесо находится в жесткой сцепке с коленчатым валом мотора, а турбина – с валом КПП.
Гидротрансформатор наполнен маслом, при активной работе оно постоянно перемешивается и нагревается, на что тратится много полезной энергии, ее же значительно потребляет и насос, создающий давление в рабочих связующих трубках. При большой разнице в оборотах у насоса и турбины реактор блокируется и подает на колесо насоса гораздо больший объём жидкости, в итоге крутящий момент при старте с места увеличивается до трёх раз, снижая КПД передачи. Все это объясняет невысокий общий КПД коробки передач в целом, а также делает более привлекательными в этом плане роботизированные МКПП и вариаторы.
Передача крутящего момента в гидротрансформаторе происходит очень плавно, благодаря чему исключаются ударные нагрузки на трансмиссию, что придает плавности хода автомобилю и положительно сказывается на качественной и продолжительной работе двигателя. Однако от использования гидротрансформатора могут возникнуть и проблемы: например, завести машину с помощью буксира или с толкача, в случае чего, не получится.
Устройство и приницип работы автоматической трансмиссии
Теперь разберемся с устройством самой коробки переключения передач с планетарным редуктором и пакетом фрикционов. Планетарный (дифференциальный) редуктор (передача) представляет собой механизм, в состав которого входят несколько планетарных шестерен, которые при работе вращаются вокруг так называемого солнечного, или центрального, колеса, обычно в сцепке с ним при помощи водила. К планетарной передаче иногда подключено еще и внешнее коронное колесо-шестерня, сцепленное с внутренней стороны с планетарными шестернями. При работе передачи на повышение частоты водило вращается благодаря работе двигателя. При этом коронная шестерня зафиксирована, а выходной вал передачи работает в соединении с солнечной шестерней.
Передачу можно сделать прямой путем фиксирования отпущенной кольцевой (коронной) шестерни с помощью фрикциона. Понижающей же передача получится тогда, когда движком приводится в действие солнечная шестерня при зафиксированном водиле. При этом снимается мощность с кольцевой шестерни.
Пакет фрикционов – это система подвижных и неподвижных колец, вращающихся независимо друг от друга, пока не включена передача. Когда же в соответствующей магистрали возникает давление, фрикционы зажимаются гидравлическим толкателем. Те элементы фрикциона, сцепленные с водилом планетарного редуктора, что были подвижны, застопорятся, остановив водило и включив передачу.
Крутящий момент от мотора к коробке передач передается с помощью потоков рабочего масла, подаваемого лопастями колеса насоса на лопасти турбины. Зазоры между турбинным и насосным колесами минимальны, а их лопасти имеют гармоничное и соответствующее друг другу строение, поэтому круг циркуляции масла непрерывен. Получается, что между двигателем и коробкой передач нет жесткой связи, благодаря чему обеспечивается работа двигателя и возможность остановки автомобиля при включенной передаче, а также плавной передаче тяги.
Необходимо отметить, что по выше приведенной схеме функционирует гидромуфта, передающая крутящий момент без преобразования его величины. Реактор, внедренный в конструкцию гидротрансформатора, как раз и предназначен для изменения момента. Он представляет собой такое же колесо с небольшими лопастями, но оно до определенного момента не вращается. Лопасти реактора имеют специфическое строение и находятся на пути масла, идущего обратно от турбины к насосу. Когда реактор пребывает в гидротрансформаторном режиме (без движения), он способствует увеличению скорости движения рабочей жидкости, которая в это время совершает круговорот между колесами. Чем быстрее двигается масло, тем выше энергия, воздействующая на колесо турбины. Благодаря такому эффекту значительно повышается крутящий момент, развивающийся на валу колеса турбины.
Например, в одной из рядовых ситуаций, когда включена передача в коробке, а машина удерживается на месте педалью тормоза, происходит следующее. Колесо турбины неподвижно, тогда как момент в нем выше обычно развиваемого двигателем на этих оборотах в полтора, а то и в два раза в зависимости от модели. Как только отпускается педаль тормоза, машина начинает трогаться с места и разгоняться до того момента, когда момент на колесах становится равен моменту сопротивления автомобиля.
Когда скорость оборотов колеса турбины приближается к скорости насосного колеса, реактор становится свободным и начинает вращение вместе с ними. Такая ситуация называется переходом гидротрансформатора в режим гидромуфты, что способствует снижению потерь и увеличению КПД гидротрансформатора.
Так как есть случаи, когда необходимости в преобразовании крутящего момента нет, гидротрансформатор может быть и вовсе заблокирован фрикционным сцеплением. В таком режиме КПД передачи может доходить практически до 100%, так как проскальзывание между лопаточными колесами совершенно исключено.
Однако, например, когда автомобиль едет по прямой, поддерживая постоянную скорость, а потом дорога начинает уходить вверх под уклон, гидротрансформатор тут же начнет реагировать. При уменьшении частоты вращения турбинного колеса, реактор начинает автоматически замедляться, что ускорит движение рабочей жидкости, а, следовательно, и крутящий момент, передаваемый на вал колеса турбины и, конечно, на колеса. Иногда такого увеличенного крутящего момента будет достаточно для поднятия в гору, не переходя на низшую передачу.
Гидротрансформатор не способен изменять скорость вращения и крутящий момент в больших пределах, поэтому к нему подключают коробку передач с большим количеством ступеней, которая к тому же будет способна обеспечить обратный ход. КПП, работающие в комплексе с гидротрансформаторами, обычно содержат несколько планетарных передач, и у них оказывается много общего с механическими коробками.
Колеса-шестерни в механической коробке передач все время находятся в зацеплении, при этом те, что являются ведомыми, вращаются на вторичном валу свободно. Когда включается какая-то передача, происходит блокировка соответствующей шестерни на ведомом валу. АКПП работает по такому же принципу, только планетарные передачи состоят из таких элементов как сателлиты, водило, кольцевая и солнечная шестерни.
Такие редукторы приводят в движение одни элементы и фиксируют другие, тем самым позволяя менять скорость вращения, а также усилие, передаваемое с помощью планетарной передачи. Последняя приводится от выходного вала гидротрансформатора, соответствующие же ее элементы фиксируются фрикционными лентами (пакетами). В механической коробке эти функции несут блокирующие муфты и синхронизаторы.
Включение передачи происходит следующим образом. Давление рабочей жидкости гидротрансформатора приводит в действие гидравлический толкатель, который, в свою очередь давит на фрикцион. Источник давления жидкости – специальный насос, а распределение этого давления между фрикционами происходит под постоянным контролем электроники с помощью совокупности электромагнитных соленоидов (клапанов). При этом должен быть соблюден алгоритм работы коробки передач.
Основным отличием автоматической коробки передач от механической является переключение передач, которое в ней происходит так, что поток мощности не разрывается: одна передача выключается, а в тот же момент включается другая. Резкие рывки при этом исключены, так как их успешно гасит и смягчает гидротрансформатор. Хотя, следует отметить, что современные коробки передач с настройками спортивного режима не отличаются особой плавностью работы, что обусловлено слишком быстрой сменой одной передачи на другую. Такие характеристики позволяют машине быстрее брать разгон, но, к сожалению, гораздо быстрее изнашивают фрикционы, а также уменьшают срок службы и самой трансмиссии, и всей ходовой части.
Работа коробки передач в различных режимах
В трансмиссиях-автоматах самого первого поколения управление было полностью гидравлическим. Впоследствии гидравлика стала выполнять только исполнительские функции, устанавливать же алгоритм стала целиком электроника. Именно благодаря ей стала возможной реализация различных режимов работы коробки передач – резкого ускорения (kick-down), экономичного режима, зимнего, спортивного и других.
Например, если рассмотреть спортивный режим, то при нем двигательная тяга используется полностью – каждая последующая передача включается при частоте вращения коленчатого вала, близкой к той, на которой развивается максимальная величина крутящего момента. Дальнейшее увеличение скорости приводит к ускорению частоты вращения вала до своих максимальных значений, при которых двигатель работает на полную мощность. Также происходит и далее. Машина при этом способна развивать гораздо более высокие ускорения, чем при работе в обычном или экономичном режимах.
Большинство современных автомобилей, оборудованных автоматическими коробками передач, имеют технологии, позволяющие алгоритмам управления активизироваться самостоятельно, что зависит от водительской манеры вождения. Электроника, автоматически анализируя информацию с разнообразных датчиков, сама адаптирует необходимую в этом случае работу двигательного агрегата и принимает решение о переключении передач в нужный момент в соответствии с требуемым характером переключений.
Если водитель управляет автомобилем спокойно, аккуратно и плавно, то контроллер осуществляет соответствующие настройки, при которых мотор не выходит на мощностные режимы, что позволяет расходовать топливо более экономично. Если же водитель станет нажимать на педаль газа более резко и часто, то электроника сразу же сделает вывод о необходимости более резвого разгона, и двигатель в паре с коробкой передач сразу же начнут работать в спортивном режиме. При возвращении к плавному педалированию коробка опять же самостоятельно перейдет на нормальную программу работы.
Коробка полуавтомат
Растет количество автомобилей, оснащаемых коробками передач, где, кроме автоматического, присутствует еще и полуавтоматический режим управления. В таком случае система только самостоятельно переключает передачи, а установки на это дает водитель. Однако это не означает полную свободу действий в управлении – зачастую скорость переключения передач увеличивается, но время переключений остается таким же, как при автоматическом режиме. Об этом заботятся некоторые производители, желая продлить срок службы силового агрегата. В сфере машиностроения эта система имеет разные названия – Steptronic, Autostick или Tiptronic.
Тюнинг АКПП
Не так давно стало возможно осуществлять тюнинг некоторых автоматических трансмиссий с помощью перепрограммирования блоков управления двигателем и коробкой передач. Для улучшения скорости разгона в программе АКПП изменяют моменты, когда происходит переход с одной передачи на другую, а также значительно сокращают время переключений. Компьютерные технологии сегодня развиваются стремительно, электроника научилась анализировать степень старения фрикционов и создавать необходимое давление для того, чтобы могла включиться каждая муфта. Путем регистрации давления можно осуществлять прогноз степени износа фрикционов и, соответственно, самой коробки. Блоком управления постоянно осуществляется контроль исправности системы и фиксируются в памяти коды ошибок и сбоев, происходивших в работе ее элементов.
В экстренных случаях блок управления работает в аварийном режиме, когда в коробке передач блокируются все переключения, а работает только какая-то одна передача, обычно вторая или третья. В этом случае ездить на автомобиле не советуют, это и не получится, возможной становится только поездка до ближайшего автосервиса с целью устранения неисправностей.
Любая коробка передач способна удовлетворить ожидания владельца автомобиля, где она установлена, и служить на протяжении 200 тысяч километров. Однако следует помнить, что безотказная ее работа и длительный ресурс напрямую зависят от грамотной эксплуатации и регулярного прохождения квалифицированного техобслуживания.
Режимы работы автоматической коробки передач
1.Рarking (Р) – стояночный режим, когда выключены все передачи, выходной вал коробки и все остальные ее элементы управления заблокированы. Когда двигатель работает, ограничитель скорости вращения вала начинает срабатывать намного раньше, чем это происходит при разгоне. Такие защитные меры от неграмотного управления не позволяют лишний раз зря перемешивать рабочую жидкость трансмиссии.
2.Reverse (R) – передача для движения автомобиля задним ходом.
3.Neutral (N) – нейтральная передача, при включении которой ведущие колеса не связаны с двигателем. Блокировка выходного вала отсутствует, поэтому автомобиль способен ехать накатом, а также возможно его буксировать.
4.Drive (D) – основной режим для движения автомобиля. В этом режиме передачи с 1 по 3 (4) переключаются автоматически.
5.Sport (S) или как он иногда еще называется Power, PWR или Shift – это спортивный режим, в котором двигатель при разгонах работает на полную мощность и расход топлива достигает максимальной величины. Есть возможность увеличивать скорость переключения передач с одной на другую (зависит от программы и конструкции). Мотор при работе коробки в этом режиме постоянно пребывает в тонусе и работает обычно на оборотах, близких к тем, на которых развивается максимальная величина крутящего момента. Ну и, конечно, об экономичности в этих условиях можно забыть.
6.Kick-down – переход на низшую передачу для того, чтобы реализовать резкое ускорение (используется, например, при обгоне). Двигатель переходит в режим повышенной отдачи. Из-за этого, а также за счет увеличенного передаточного отношения пониженной передачи происходит резкий подхват. Чтобы перевести трансмиссию в этот режим. Необходимо резкое нажатие педали газа. В более ранних версиях трансмиссий при этом должен почувствоваться характерный щелчок.
7.Overdrive (O/D) – режим, при котором чаще включается повышенная передача. Такой режим движения на пониженных оборотах внушительно экономит топливо, но автомобиль при этом теряет динамику.
8.Norm – наиболее сбалансированный режим, при котором переключение передач на более высокие происходит постепенно, по мере увеличения оборотов.
9.Winter (W, Snow) – это режим работы АКПП, используемый в зимних условиях. Он осуществляет трогание автомобиля с места со второй передачи во избежание пробуксовки. Переход с одной передачи на другую по этой же причине происходит более плавно, на низких оборотах. Разгон тоже происходит более медленно.
10.Если установить рычаг напротив цифр 1, 2 или 3, то коробка не будет переходить выше, чем выбранная передача. Такой режим используется в трудных условиях езды, например, по серпантину или при движении с прицепом или буксировке другого авто. Двигатель в таком случае способен работать на средних и высоких нагрузках без перехода на высшую передачу.
11.Некоторые модели АКПП предусматривают возможность ручного управления коробкой. Кнопки со значками «+» и «–», обозначающими именно наличие этой возможности, могут в зависимости от модели находиться в разных местах – на самом селекторе управления АКПП, на руле или в виде подрулевых переключателей и т.п. Но в режиме самостоятельного управления электроника все равно не позволит переходить на неуместные в конкретный момент передачи. Скорость же смены скоростей будет не выше той, которая присутствует в спортивном режиме.
