Как работает АКПП. Этот сложный и популярный «автомат».

//Как работает АКПП. Этот сложный и популярный «автомат».

Как работает АКПП. Этот сложный и популярный «автомат».

Сегодня существуют автомобили с МКПП, а также с вариаторами. Но с каждым годом все меньше и меньше автомобилей, у которых нет АКПП.

Классическим составляющим любой современной АКПП является наличие планетарной передачи. Удивительно то, что появившись впервые в 1908 году в легендарном Ford model, она не претерпела больших изменений. А ведь именно в этом первом авто с АКПП она включалась вручную. Хотя первая АКПП была установлена в 1906 году на Cadillac. КПП этих первенцев была 3-хступенчатой. А само переключение производилось при помощи гидравлики, то есть силой от сжатия жидкости. Эта система использовалась довольно долго. Сегодня к ней на смену пришли электрические блоки управления.

Современную АКПП условно делят на две части:

  • Планетарная коробка передач
  • Гидротрансформатор.

Крутящий момент от двигателя передается на гидротрансформатор, где идет преобразование в зависимости от задаваемого режима движения.
В МКПП шестерни ведущего, ведомого и промежуточного валов, находятся в постоянном сцеплении. Нужное передаточное отношение возникает в момент соединения ведомого вала с определенной группой шестерен. В АКПП соединение происходит только с теми шестернями планетарной передачи, которые не блокированы перед возникновением передачи.

Так планетарная передача представлена:

  • Солнечной шестерней, которая получает уже преобразованный крутящий момент от гидротрансформатора;
  • Сателлитов, соединенных с шестерней с помощью водила. Обычно их 3-4 шт.;
  • Корона или кольцевая шестерня, зацепленная с сателлитами.

При этом каждый элемент дополнительно оснащен фрикционными дисками или фрикционами/тормозами, отвечающими за фиксацию тех элементов, которые не используются в той или иной передаче.

Немного о механизме работы.

  • Во-первых: в получении повышенной передачи крутящий момент, полученный с гидротрансформатора на солнечную шестерню, передается сателлитам, которые вращались со своей скоростью. С помощью водила, они все увеличивают скорость вращения, в сравнении с первоначальной скоростью;
  • Во-вторых: в получении пониженной скорости фиксируется водило и сателлиты начинают двигаться медленнее, потому как заставляют вращаться кольцевую шестерню;
  • В-третьих: прямая передача получается в результате фиксирования кольцевой шестерни и водила при помощи фрикционов, в результате исчезает свободное вращение неактивных элементов.

Главное, с какой части АКПП снимается вращение. Блокируя одну часть, вращение идет из неблокированной части. К примеру, фрикционы удерживают водило, а колеса все еще вращаются. Так вращение снимается с кольцевой шестерни. В прямой передаче планетарный редуктор вообще не участвует, роль КПП выполняет гидротрансформатор.

Сам планетарный редуктор – это 3-хступенчатый механизм, за то в большинстве АКПП передач куда больше 3-х. Для чего в одну АКПП устанавливают два и более планетарных редуктора, что не только увеличивает количество передач, но и снижает расход топлива, а также увеличивает общую динамику АКПП. Кстати, понижающая передача остается только у одного (первого) из планетарных редукторов. Так прямая передача второго редуктора получается более скоростной, нежели повышающая передача первого редуктора. Понижающая передача ему просто не нужна, потому как она с него «снимается» очень редко.

Фрикционы или фрикционные диски, от работы которых и становится возможным переключение передач. Каждый из планетарных редукторов, входящих в самые современные АКПП, обладает несколькими пакетами фрикционов. Это неподвижные и подвижные тонкие металлические кольца. Где подвижные элементы соединяются с подвижными частями редуктора. А неподвижные кольца притормаживают, и останавливаю подвижные аналоги при поступлении «приказа» от электроники АКПП. Что передается изменением давления жидкости. Фрикционы останавливают водило или кольцевую шестерню. В результате чего и происходит переключение передач. Электронный блок сам отслеживает скорость и обороты двигателя. Главным критерием коррекции передач является рациональность расхода топлива. В современных АКПП установлены такие системы управления, которые способны отслеживать даже степень износа фрикционов, и основываясь на этом переключать передачи. Это увеличивает рабочий ресурс АКПП. Электроника не только корректирует работу АКПП, но и записывает степень износа тех или иных ее элементов. Что потом можно легко «считывать» при проведении диагностики. Что очень удобно при приобретении автомобиля б/у. Давление жидкости, участвующее в переключении передач, регулируется насосом и специальными электромагнитными клапанами. Последние располагаются между магистралями АКПП. Отсюда особенность АКПП. Их нельзя завести «с толкача», потому как максимальное давление для переключения передач создает именно насос. Поэтому обязательно следите за зарядкой аккумулятора.

Сцепление. Это устройство, которое остается необходимым даже при использовании АКПП. Двигатель неразрывно связан с АКПП, поэтому при остановке и включении передачи автомобиль должен глохнуть. Но этого не происходит именно по вине гидротрансформатора.

Он представлен:

  • Центробежным насосом, его колесо надежно соединено с двигателем.
  • Центростремительной турбиной, которая передает преобразованное вращение от мотора к планетарной КПП.
  • Реактором, расположенным между первым и вторым элементами. Он позволяет в нужный момент полностью заблокировать передачу крутящего момента.

Сами турбинные и насосные колеса в гидротрансформаторе не соединены, между ними есть минимальные зазоры. Передача вращения происходит посредством масла, которое переходит с лопаток одного на лопатки другого. Форма зазоров столь точно просчитана, что даже при недостаточном количестве жесткого сцепления жидкость циркулирует только внутри этих зазоров по непрерывному кругу. Причем передача вращения может переходить и без смены передачи. А за полную остановку отвечает реактор. При необходимости «рывка с места» реактор просто останавливается и такой режим АКПП называется гидротрансформаторным. Форма лопаток не только заставляет масло двигаться по замкнутому кругу, но и постоянно ускоряет его движение. При достижении скорости турбинного колеса равной скорости насосного аналога, в работу включается реактор, который усиливает КПД АКПП тем, что не задерживает скорость трансмиссивной жидкости. Такой режим работы получил название режим гидромуфты.

С общей схемой строения и работы, современных АКПП разобрались. Теперь выясним, чем отличается режим «D» от режима «Sport» или «2». Режим «D» «требует» от АКПП работу по стандартной программе. А вот иные режимы движения вперед, отличаются не только скоростью, но и стилем возможного движения. Режим «S» используется в определенных дорожных условиях. А вот режим «2» — позволяет двигаться вперед, но со скоростью не выше второй передачи. И так далее. А вот при включении режима «Overdrive», АКПП переключается на повышенный режим работы. Где переход на повышенную передачу происходит ранее обычного переключения. При этом теряется динамика, но выигрывается повышением стабильности движения. Максимальная отдача от двигателя, требуемая при обгоне и иных экстремальных условиях езды, АКПП имеет режим «Kick-down». Он позволяет практически мгновенно перейти на пониженную передачу. Для его включения достаточно резкого нажатия на педаль акселератора.

Современные разработчики стараются оснастить свои АКПП максимальным числом передач. Что не только сократить расход топлива при той же мощности. К примеру, 8-имступенчатая АКПП позволяет экономить до 14% топлива, по сравнению со своим 6-тиступенчатым аналогом. Но и сделает переключение передач боле скорым и плавным. Но многих сдерживает низкое КПД АКПП. Сегодня самыми интересными становятся вариаторы и роботизированная механика.

error: Content is protected !!