Автоматична коробка передач. Дуже корисна і цікава стаття.

Автоматическая коробка передач. Очень полезная и интересная статья.
Автоматична коробка передач. Дуже корисна і цікава стаття.
Автоматична коробка передач (скорочена назва АКПП, популярну назву – коробка-автомат) є найпоширенішим пристроєм зміни крутного моменту, що застосовуються в автоматичній трансмісії автомобіля. Традиційно автоматичної називають гідромеханічну коробку передач.

Автоматична коробка передач складається з гідротрансформатора, механічної коробки передач і системи управління. На коробках-автоматах, що встановлюються на передньопривідні легкові автомобілі, в конструкцію включені головна передача і диференціал.
Гідротрансформатор призначений для передачі і зміни крутного моменту від двигуна до механічній коробці передач, а також зменшення вібрацій. Конструкція гідротрансформатора включає насосне, турбінне і реакторне колеса, блокувальну муфту, муфту вільного ходу. Гідротрансформатор поміщений у власний корпус.
Гідротрансформатор
Насосне колесо з'єднане з колінчастим валом двигуна. Турбінне колесо пов'язано з механічною коробкою передач. Між насосним і турбінним колесами розташовується нерухоме реакторне колесо. Всі колеса гідротрансформатора оснащені лопатями певної форми, між якими передбачено канали для проходу робочої рідини.
Блокувальна муфта служить для блокування гідротрансформатора в певних режимах роботи автомобіля. Муфта вільного ходу (інша назва - обгонная муфта) забезпечує обертання жорстко закріпленого реакторного колеса в протилежну сторону.
Всі конструктивні елементи гідротрансформатора розташовані в корпусі, який заповнений спеціальною робочою рідиною ATF (Automatic Transmissions Fluid).
Робота гідротрансформатора здійснюється по замкнутому циклу. Від насосного колеса потік рідини передається на турбінне колесо, далі на реакторне колесо. За рахунок конструкції лопатей реактора швидкість потоку посилюється. Потік направляється на насосне колесо і змушує його обертатися швидше, тим самим збільшується величина крутного моменту. Максимальну величину крутного моменту гідротрансформатор розвиває на мінімальній швидкості.
Зі збільшенням частоти обертання колінчастого вала двигуна, кутові швидкості насосного та турбінного коліс вирівнюються, а потік рідини змінює свій напрямок. При цьому спрацьовує муфта вільного ходу та реакторне колесо починає обертатися. Гідротрансформатор працює в режимі гідромуфти (передає тільки крутний момент).
C подальшим зростанням швидкості відбувається блокування гідротрансформатора, при якій замикається блокуюча муфта, і передача крутного моменту від двигуна до механічній коробці передач відбувається безпосередньо. Гідротрансформатор блокується практично на всіх передачах.
В сучасних автоматичних коробках режим з прослизає муфтою блокування гідротрансформатора, який передує повного блокування. Режим реалізується за певних умов (швидкість, навантаження) під час розгону автомобіля і дозволяє знизити витрату палива, забезпечити комфорт при перемиканні передач.
Автоматична коробка передач
Механічна коробка передач у складі АКПП служить для ступінчастого зміни крутного моменту, а також забезпечує рух автомобіля заднім ходом. На автоматичних коробках, як правило, застосовуються планетарні редуктори, відрізняються компактністю і можливістю співвісної роботи. Механічна коробка передач складається з декількох (зазвичай двох) планетарних редукторів, з'єднаних послідовно для спільної роботи. Об'єднання планетарних редукторів дозволяє забезпечити необхідне число ступенів роботи. Сучасні автоматичні коробки виконуються шестиступінчастими, семиступінчастими, восьмиступенчатыми (Audi, Bentley, BMW, Chrysler, Jaguar, Lexus) і навіть девятиступенчатыми (Mercedes, Land Rover).
Планетарний редуктор у коробці передач складається з декількох послідовних планетарних передач, утворюють планетарний ряд. Кожна планетарна передача включає сонячну шестерню, сателіти, коронну шестерню і водило.
Схема автоматичної коробки передач
Зміна крутного моменту і передача обертання здійснюється за умови блокування одного або двох елементів планетарного ряду (сонячної шестерні, коронної шестерні, водила). Блокування коронної шестерні планетарного ряду призводить до збільшення передавального відношення. Нерухома сонячна шестірня, навпаки, зменшує передавальне відношення. Блокування водило призводить до зміни напряму обертання.
Блокування здійснюють відповідні фрикційні муфти та гальма (обхідний назва - фрикционы). Муфта блокує елементи планетарного ряду між собою. Гальмо утримує конкретні елементи редуктора за рахунок з'єднання з корпусом коробки. У різних конструкціях АКПП використовуються багатодискові або стрічкові гальма.
До фото номер 1: Схема автоматичної коробки передач.
1: вал турбінного колеса
2: сонячна шестірня одинарного планетарного ряду
3: сателіти одинарного планетарного ряду
4: водило одинарного планетарного ряду
5: шестерневий насос
6: фрикційна муфта
7: фрикційне гальмо
8: коронна шестерня одинарного планетарного ряду
9: обгонная муфта
10: коронна шестерня здвоєного планетарного ряду
11: водило здвоєного планетарного ряду
12: довгі сателіти здвоєного планетарного ряду
13: короткі сателіти здвоєного планетарного ряду
14: велика сонячна шестірня здвоєного планетарного ряду
15: мала сонячна шестірня здвоєного планетарного ряду
А - подводимый крутний момент
Б - відбір потужності.
Муфти та гальма замикаються за допомогою гідроциліндрів, які управляються з розподільчого модуля. У конструкції коробки може застосовуватися обгонная муфта, яка утримує водило від обертання в протилежну сторону.
Таким чином, механізмами перемикання передач в автоматичній коробці є фрикційні муфти і гальма. Робота АКПП полягає у виконанні певного алгоритму включення і виключення муфт і гальм.
На сучасних автоматичних коробках передач застосовується електронна система управління, яка включає вхідні датчики, електронний блок керування, модуль розподільчий і важіль селектора.
В системі використовуються такі датчики: частоти обертання на вході коробки передач, частоти обертання на виході коробки передач, температури робочої рідини, положення важеля селектора, положення педалі акселератора.
Електронний блок управління коробкою передач обробляє сигнали датчиків і формує керуючі сигнали на виконавчі пристрої розподільного модуля. У своїй роботі електронний блок реалізує т. н. програму «нечіткої логіки (fuzzy logic), що передбачає гнучкий алгоритм визначення точок переходу на вищу або нижчу передачу. Блок управління коробкою передач взаємодіють з системою управління двигуном.
Модуль розподільчий (інше найменування - гідравлічний блок) управляє потоками робочої рідини і забезпечує спрацювання фрикційних муфт і гальм. Він складається з електромагнітних клапанів і золотників-розподільників з механічним приводом, з'єднаних каналами і поміщених в алюмінієвий корпус.
Електромагнітні клапани (не дуже коректне популярну назву - соленоїди) використовуються для управління перемиканням передач (двопозиційні клапани) і регулювання тиску рідини (клапани з широтно-імпульсною модуляцією). Роботою електромагнітних клапанів керує електронний блок управління коробкою передач. Золотники-розподільники забезпечують вибір режимів роботи і приводяться в дію від важеля селектора.
Циркуляцію робочої рідини в автоматичній коробці передач здійснює шестерневий насос з внутрішнім зачепленням шестерень або лопатевої насос. Насос приводиться в дію від маточини гідротрансформатора. Насос становить основу гідравлічної системи коробки передач, в яку крім нього входить гідравлічний блок, гідроциліндри приводу муфт і гальм, трубопроводи.
Охолодження робочої рідини в АКПП виробляє відповідна система. Робоча рідина може охолоджуватися в охолоджувачі (теплообміннику), включеному в систему охолодження двигуна. Ряд конструкцій коробок має окремий радіатор робочої рідини.
Безпосереднє управління АКПП здійснюється важелем селектора. Вибір потрібного режиму роботи коробки виробляється переміщенням важеля в певне положення:
Р – режим паркування;
R – режим заднього ходу;
N – нейтральний режим;
D – рух вперед в режимі автоматичного перемикання передач;
S – спортивний режим.
На окремих коробках реалізується т. зв. режим «кік-даун» (kick-down), що передбачає різке прискорення автомобіля шляхом перемикання на знижену передачу. Необхідність прискорення визначається за допомогою датчика положення педалі газу.
Деякі моделі автоматичних коробок обладнуються функцією ручного перемикання передач, т. зв. функція Тіптронік (Tiptronic).
03:59
100
RSS