Прылада і прынцып працы АКПП аўтамабіля

На сённяшні дзень аўтамабілі ўкамплектоўвацца рознымі тыпамі КПП. І калі раней вялікую частку складала механіка, то цяпер усё больш кіроўцаў аддаюць перавагу аўтамат. Гэта не дзіўна, бо такая трансмісія больш зручная ў эксплуатацыі, тым больш калі гаворка ідзе аб паездках у горадзе. Да нядаўняга часу такія скрынкі адрозніваліся нізкім ККД. Старыя гідратарнсфарматары павольна пераключалі перадачы і з імі машына выдаткоўвала значна больш паліва. Але сёння канструкцыя, прылада і прынцып працы АКПП трохі адрозніваюцца. Гэтыя скрынкі спосабы хутка перамыкацца і з імі машына менш расходуе паліва. Але аб усім па парадку.

Тыпы

На дадзены момант ёсць некалькі разнавіднасцяў аўтаматычных каробак. Гэта класічны аўтамат з гідратарнсфарматарам, варыятар і робат ДСГ. Апошні быў распрацаваны спецыяльна канцэрнам «Фольксваген-Аўдзі». Прылада і прынцып працы АКПП дадзеных тыпаў істотна адрозніваецца. Але што іх аб'ядноўвае, дык гэта пераключэнне хуткасцяў ў аўтаматычным рэжыме. Далей падрабязна разгледзім асаблівасці кожнай з гэтых трансмісій.

Звычайны аўтамат

Ён уяўляе сабой гідрамеханічную скрынку перадач. Нягледзячы на тое, што канструкцыя з'явілася больш за паўстагоддзя таму, яна да гэтага часу з'яўляецца вельмі актуальнай. Вядома, прылада яе было істотна дапрацаваная да нашых дзён. Цяпер такія скрынкі маюць па шэсць перадач. Калі казаць аб аўтамабілях з 80-х і 90-х, у іх АКПП была чатырохступеністай.

У канструкцыю дадзенай КПП ўваходзіць:

• Механічная скрынка перадач.
• Гідратарнсфарматар або «абаранак».
• Сістэма кіравання.

У выпадку, калі такой трансмісіяй ўкамплектоўвацца переднепріводный аўтамабіль, то ў склад таксама ўваходзіць галоўная перадача і дыферэнцыял. Адна з самых асноўных частак у прыладзе аўтаматычнай скрынкі – гэта гідратарнсфарматар. Ён складаецца з некалькіх частак. Гэта помпавае, турбіннай і рэактарнае кола. Дзякуючы ім ажыццяўляецца плыўная перадача крутоўнага моманту ад ДВС на механічную КПП.

Яшчэ у прылада АКПП ўваходзіць муфта (вольнага ходу і блокировочная). Дадзеныя элементы разам з турбинными коламі зачыненыя ў круглым металічным корпусе, па форме які нагадвае абаранак. Ўсярэдзіне гідратарнсфарматара маецца працоўная АТФ-вадкасць. З каленчатым валам злучана помпавае кола. А з боку КПП знаходзіцца турбіннай. Паміж гэтымі двума элементамі таксама размешчана рэактарнае кола.

Як гэта працуе?

Які прынцып працы АКПП дадзенага тыпу? Дзейнічае класічны аўтамат па замкнёным цыкле. Як мы ўжо сказалі раней, усярэдзіне маецца АТФ-вадкасць. Гэта свайго роду трансмісійнае алей. Але, у адрозненне ад механічнай скрынкі, яно не толькі выконвае змазваюць функцыю, але таксама і перадае крутоўны момант. Які ў гидромуфты АКПП прынцып працы? Пад ціскам дадзеная вадкасць паступае на турбіннай кола (ад помпавага), а далей паступае на рэактарнае. Паколькі яно мае лопасці асаблівай формы, хуткасць патоку вадкасці пры кручэнні элемента пачынае паступова расці. Такім чынам, АТФ-алей прыводзіць у дзеянне турбіннай кола.

Пікавы крутоўны момант у трансмісіі ўтворыцца аўтамабіля пры крананні з месца. Па меры росту хуткасці машыны, ўключаецца ў працу блокировочная муфта. Апошняя служыць для жорсткай блакавання «абаранка» АКПП на пэўных рэжымах працы ДВС. Звычайна гэта адбываецца тады, калі хуткасць кручэння валаў супадае. Так, крутоўны момант перадаецца на скрынку наўпрост, без «прыцірак» і змены перадаткавага ліку. Дарэчы, на сучасных аўтаматычных скрынках ўжываецца агрэсіўнасць, якая адсочваецца муфта. Яна здольная выключыць поўную блакаванне гідратарнсфарматара ў пэўных рэжымах. Гэта спрыяе плыўнаму набору хуткасці і эканоміі паліва.

Механічная скрынка перадач у АКПП

Як такой механікі, звыклай для ўсіх аўтааматараў, у дадзенай трансмісіі няма. Ролю механічнай скрынкі выконвае планетарны рэдуктар. Ён можа быць разлічаны на розны лік прыступак – ад чатырох да васьмі. Але ўсё ж найбольш распаўсюджаныя варыянты – гэта шестиступенчатые АКПП. У рэдкіх выпадках можна сустрэць девятиступенчатый аўтамат (напрыклад, на «Ренж Ровер Эвог»).

Як уладкованая АКПП? Дадзены вузел у трансмісіі ўяўляе сабой набор з некалькіх паслядоўных хуткасцяў. Усе яны аб'яднаны ў планетарны шэраг. Планетарны рэдуктар ўключае ў сябе наступныя кампаненты:

• Сонечную і каронную шасцярню.
• Вадзіла.
• Сатэліты.

Калі падрабязна паглыбіцца ў прылада і прынцып працы гідратарнсфарматара АКПП, можна заўважыць, што змена крутоўнага моманту выконваецца менавіта пры дапамозе вадзіла, а таксама кароннай і сонечнай шасцярні. Пры блакаванні другога механізму ўзрастае перадаткавы лік. Сама блакаванне выконваецца шляхам працы фрыкцыйнага. Яны ўтрымліваюць дэталі планетарнага рэдуктара шляхам злучэння іх з корпусам скрынкі. У залежнасці ад маркі аўтамабіля, у канструкцыі выкарыстоўваецца многодісковых, альбо істужачны фрыкцыйны тормаз. Абодва тыпу сістэм кіруюцца пры дапамозе гідрацыліндраў. Сігнал на фрикционы паступае ад размеркавальнага модуля. А каб выключыць кручэнне вадзіла ўпроцілеглы бок, у прыладзе АКПП маецца обгонная муфта.

Сістэма кіравання

Зараз немагчыма ўявіць сабе АКПП, прынцып працы якой не залежаў бы ад электронікі. Так, у гэтую сістэму ўваходзяць розныя датчыкі, размеркавальны модуль і блок кіравання. Падчас працы АКПП сістэма счытвае інфармацыю з разнастайных элементаў. Гэта датчык тэмпературы АТФ-вадкасці, частоты кручэння валаў на выхадзе і ўваходзе, а таксама становішча акселератара. Усе гэтыя сігналы апрацоўваюцца ў рэжыме рэальнага часу. Затым блок кіравання фармуе кіраўнікі імпульсы, што паступаюць на выканаўчыя механізмы. Таксама адзначым, што прынцып працы гідраблока АКПП грунтуецца не толькі на счытванні дадзеных з датчыкаў, але і на ўзгадненні сігналаў, што маюцца ў электронным блоку кіравання рухавіком.

За кіраванне патокамі рабочай вадкасці і за дзеянне фрыкцыенным муфт адказвае размеркавальны модуль, што складаецца з:

• Электрамагнітных клапанаў (яны маюць механічны прывад).
• Залатнікоў-размеркавальнікаў.
• Алюмініевага корпуса, у які заключаны вышэйпералічаныя дэталі.

Разглядаючы прынцып працы АКПП «Таёты», важна адзначыць такую рэч, як саленоіда. Гэтыя дэталі таксама называюцца электрамагнітнымі клапанамі. Для чаго патрэбныя саленоіда? Дзякуючы дадзеных элементаў ажыццяўляецца рэгуляванне ціску АТФ-вадкасці ў скрынцы. Адкуль выпрацоўваецца ціск алею? Гэтую задачу выконвае спецыяльны шестеренный помпа АКПП. Прынцып яго працы просты. Дзейнічае дадзены элемент ад ступіцах «абаранка». Вращаюсь з пэўнай частатой, ён захоплівае крыльчатками пэўны аб'ём алею і нагнятае яго. А каб працоўная вадкасць не перегревалась і прынцып працы АКПП аўтамабіля не парушаўся, у канструкцыі некаторых каробак ёсць радыятар. Ён можа быць вынесены асобна ў пярэднюю частку (скрыты пад бамперам) альбо злучацца з асноўным радыятарам астуджэння. Апошняя схема часта практыкуецца на аўтамабілях «Мэрсэдэс».

Селектар

Прынцып працы селектара АКПП гранічна просты. Дадзены механізм злучаны канструктыўна з залатніком, які выконвае пэўны рэжым працы АКПП. Усяго іх некалькі:

• Паркінг.
• Рэверс.
• Нейтралы.
• Драйв.

Але гэта яшчэ не ўсё. Калі разглядаць прынцып працы АКПП «Хонды», можна заўважыць, што на селектары ёсць спартыўны рэжым. Каб яго ўключыць, дастаткова перавесці дзяржальню ў адпаведнае становішча. Разглядаючы прынцып працы АКПП «Нісана», варта сказаць, што на некаторых мадэлях ёсць магчымасць ручнога пераключэння перадач.

Робат ДСГ

Гэты тып АКПП з'явіўся адносна нядаўна. Першыя мадэлі сталі ўжывацца толькі ў сярэдзіне 2000-х. Першапачаткова такія скрынкі ўсталёўваліся на аўтамабілі «Шкода». Але таксама іх можна сустрэць на «Фольксвагене» і «Аўдзі».

Сярод асаблівасцяў варта адзначыць зусім іншы прынцып працы АКПП. Гідратарнсфарматар як такой тут адсутнічае ў прынцыпе. Замест яго выкарыстоўваецца двухдыскавае счапленне і двухмассовый махавік. Такая канструкцыя дазваляе істотна паменшыць часовай прамежак паміж пераключэннямі перадач.

Калі казаць пра прыладу, у канструкцыю гэтай скрынкі ўваходзіць:

• Механічная КПП з двума радамі перадач.
• Электронная сістэма кіравання.
• Дыферэнцыял.
• Галоўная перадача.
• Падвойнае счапленне.

Усе вышэйпералічаныя элементы заключаны ў адзіны металічны корпус. Чаму ў канструкцыі ўжываецца падвойнае счапленне і два шэрагу перадач? Калі разглядаць прынцып працы АКПП аўтамабіля з ДСГ, трэба адзначыць, што пакуль адна перадача знаходзіцца ў працы, другая ўжо рыхтуецца да наступнага ўключэнні. Так адбываецца пры разгоне і пры зніжэнні хуткасці. Прысутнічаюць у такой КПП і фрыкцыйныя муфты. Яны звязаны праз галоўную ступіцах з радамі перадач у трансмісіі.

Існуе некалькі тыпаў каробак ДСГ:

• Шасціступеньчатая.
• Сяміступеністая.

Прынцып працы АКПП першага тыпу грунтуецца на дзеянні «мокрага» счаплення. Так, у скрынцы маецца спецыяльнае алей, якое забяспечвае не толькі змазку, але і астуджэнне фрыкцыйнага. Вадкасць пад ціскам цыркулюе ў сістэме і ажыццяўляе перадачу крутоўнага моманту.

Што тычыцца другога тыпу ДСГ, тут ужо ўжыта сухое счапленне. Прынцып працы падобны з МКПП – дыск прыціскаецца да маховику і ўжо з дапамогай сілы трэння перадае крутоўны момант. На думку экспертаў, такая схема канструкцыі з'яўляецца менш надзейнай. Рэсурс дыскаў складае каля 50 тысяч кіламетраў, а кошт замены дасягае 700 даляраў разам з расходнымі матэрыяламі.

Шэрагі перадач ўключаюць у сябе заднюю хуткасць, а таксама цотныя і няцотныя хуткасці. Кожны шэраг ўяўляе сабой набор валаў (які складаецца з першаснага і другаснага), а таксама пэўны набор шэсцярнь. Для ажыццяўлення руху назад, у канструкцыі ужыты прамежкавы вал з реверсівной шасцярнёй.

Як і ў класічным аўтамаце, тут ёсць электроніка, якая кіруе пераключэннем хуткасцяў. Сюды ўваходзіць блок кіравання, датчыкі і выканаўчыя механізмы. Так, спачатку датчыкі счытваюць дадзеныя пра частату кручэння валаў і становішча відэльцы ўключэнняперадач, а далей блок аналізуе гэтую інфармацыю і прымяняе пэўны алгарытм кіравання.

Гідраўлічны контур ДСГ складаецца з:

• Залатнікоў-размеркавальнікаў, якія працуюць ад селектара.
• Электрамагнітныя клапаны (тыя ж саленоіда). Яны служаць для пераключэння перадач у аўтаматычным рэжыме.
• Клапаны рэгулявання ціску, што спрыяюць зладжанай працы фрыкцыйнай муфты.

Як працуе ДСГ?

Прынцып працы гідраўлічнай сістэмы АКПП робата заключаецца ў паслядоўным пераключэнні шэрагу перадач. Калі машына пачынае рухацца з месца, сістэма ўключае першую хуткасць. Пры гэтым другая ўжо знаходзіцца ў зачапленні. Як толькі аўтамабіль набраў больш высокую хуткасць (каля 20 кіламетраў у гадзіну), электроніка перамыкае хуткасць на павышаную. У зачапленні знаходзіцца ўжо трэцяя перадача. Так адбываецца аж да самай высокай. Калі машына зніжае хуткасць, электроніка ўводзіць у зачапленне ўжо паніжаную перадачу. Пераключэнне ажыццяўляецца маментальна, паколькі ў канструкцыі задзейнічана два шэрагу перадач.

Ужыванне

Варта адзначыць, што такая трансмісія ўжываецца не на кожным аўто. Як мы ўжо сказалі раней, асноўная маса – гэта машыны ад канцэрну «ВАГ». Але камерцыйны транспарт (напрыклад, «Фольксваген Крафтэр») імі не ўкамплектоўвацца. А ўсё таму, што скрынка разлічана на пэўны парог крутоўнага моманту. Ён не павінен перавышаць 350 Нм.

Гэта тычыцца шестиступенчатых трансмісій. ДСГ на сем хуткасцяў і зусім не вытрымліваюць больш за 250 Нм. Таму сустрэць такую скрынку можна максімум на «Туареге» і больш слабых аўтамабілях тыпу «Пасата» ці «Актавіі».

Варыятар

Гэтая скрынка перадач таксама працуе ў аўтаматычным рэжыме. З'явілася яна яшчэ паўстагоддзя таму, але актыўна стала прымяняцца толькі апошнія 10-15 гадоў. Што ўяўляе сабой варыятар? Гэта бясступеньчатая аўтаматычная трансмісія, якая плаўна змяняе перадаткавы лік з дапамогай раменнай, альбо ланцужной перадачы. Змена перадаткавых лікаў адбываецца па меры набору хуткасці транспартным сродкам. На дадзены момант такая скрынка шырока ўжываецца наступнымі аўтавытворцамі:

• «Нісан».
• «Мэрсэдэс».
• «Хонда».
• «Аўдзі».
• «Субару».
• «Таета».
• «Форд».

Якія плюсы ёсць у гэтай скрынкі? Дзякуючы плыўнаму змены перадаткавага ліку, аўтамабіль набірае хуткасць хутка і пры гэтым без рыўкоў. Кіроўца і пасажыры не адчуваюць штуршкоў пры разгоне, як бы моцна не была націснутая педаль акселератара. Аднак тут ёсць падводныя камяні. Такая скрынка таксама мае абмежаванні па крутоўным моманту, як і ДСГ. Таму выкарыстоўваецца ў асноўным на легкавушках.

Разнавіднасці вариаторов

Ёсць некалькі тыпаў дадзеных трансмісій:

• Тороидный.
• Клиноременной варыятар.

Пры гэтым абодва тыпу каробак маюць амаль аднолькавае прылада і прынцып працы. У канструкцыю вариатора ўваходзіць:

• Сістэма кіравання.
• Шкіў, што забяспечвае перадачу крутоўнага моманту.
• Ланцуговай або раменнай прывад.
• Механізм раз'яднання скрынкі (служыць для ўключэння задняй перадачы).

Каб трансмісія ўспрымала крутоўны момант, у канструкцыі задзейнічаецца счапленне. Яно можа быць некалькіх відаў:

• аўтаматычным Цэнтрабежным.
• Электронным.
• Многодісковых.

Ёсць і такія варыятары, дзе ў якасці счаплення ўжываецца гідратарнсфарматар (як на класічных аўтаматах). Звычайна такую схему практыкуюць на скрынках «Мультиматик» ад «Хонда». Спецыялісты лічаць, што менавіта гэты тып счаплення найбольш надзейны і рэсурсны.

Прывад

Як мы ўжо сказалі, у вариаторе можа выкарыстоўвацца розны прывад – ланцуговай, дибо раменнай. Апошні з'яўляецца больш папулярным. Рэмень заходзіць на два шківа, якія ўтвараюць канічныя дыскі. Шківы гэтыя здольныя зрушвацца і рассоўвацца ў залежнасці ад неабходнасці. Для збліжэння дыскаў у канструкцыі прадугледжаны спецыяльныя спружыны. Самі шківы маюць невялікі кут нахілу. Яго велічыня складае прыкладна 20 градусаў. Зроблена гэта для таго, каб рэмень перамяшчаўся з мінімальным супрацівам падчас працы скрынкі.

Зараз аб цепном прывадзе. Ланцуг на аўтаматычнай варыятыўнай скрынцы перадач уяўляе сабой некалькі металічных пласцін, што злучаныя восямі. Як кажуць спецыялісты, такі прывад і канструкцыя з'яўляецца больш гнуткай. Ланцуг можа выгінацца пад вуглом да 25 градусаў без страты рэсурсу. Але ў адрозненне ад раменнага, дадзены прывад мае іншы прынцып працы. АКПП перадае крутоўны момант пры кропкавым кантакце са шківамі. На пэўных участках утворыцца высокае напружанне (сіла трэння). Так дасягаецца высокі ККД. А каб шківы не зношваліся ад такога напружання, іх вырабляюць з высокатрывалай падшыпнікавай сталі.

Задняя перадача ў вариаторе

Паколькі прывад вариатора здольны круціцца толькі ў адну бок, для рэалізацыі задняй перадачы інжынерам прыйшлося распрацаваць асобны планетарны рэдуктар. Ён уладкованы і працуе аналагічна рэдуктару ў класічным аўтамаце.

Сістэма кіравання

Аналагічна папярэднім АКПП, у вариаторе выкарыстоўваеццаэлектронная сістэма кіравання. Аднак яе прынцып працы некалькі іншай. Так, сістэма забяспечвае карэкціроўку дыяметра дыскаў вариатора.

Па меры змены хуткасці руху, адзін дыяметр шківа павялічваецца, а другі – памяншаецца. Кіраванне рэжымамі ажыццяўляецца праз селектар дзякуючы датчыку АКПП. Прынцып працы вариатора з ланцужным прывадам і раменным заключаецца ў змене дыяметра шківаў.

Аб праблемах

з Прычыны складанай канструкцыі і малой распаўсюджанасці, многія сэрвісы адмаўляюцца працаваць з такімі трансмісіямі. Таму варыятары дрэнна прыжыліся ў нашай краіне. Як паказаў вопыт эксплуатацыі, рэсурс дадзенай скрынкі нават пры належным абслугоўванні складае не больш за 150 тысяч кіламетраў. З прычыны гэтага, разумна купляць такія аўто толькі ў новым стане, якія знаходзяцца на гарантыі. Браць аўто на вариаторе з рук небяспечна – можна трапіць на дарагі рамонт, за які возьмецца далёка не кожны сэрвіс.

Падводзім вынікі

такім чынам, мы высветлілі прылада і прынцып працы гидромеханической АКПП, рабатызаваных і вариатора. Як бачыце, ўладкованыя гэтыя ўсе скрынкі па-рознаму і маюць свой алгарытм дзеяння. Якую трансмісію лепш выбраць? Спецыялісты кажуць, што найбольш разумным будзе выбар класічнага аўтамата. Як паказаў вопыт эксплуатацыі, уладальнікі аўто з ДСГ і варыятарам часта звярталіся ў сэрвісы і гэтыя скрынкі дарагія ў абслугоўванні. Класічны аўтамат на рынку вельмі даўно, і яго канструкцыя пастаянна дапрацоўваецца і ўдасканальваецца. Таму такія скрынкі адрозніваюцца высокім рэсурсам, непатрабавальныя ў эксплуатацыі і могуць рамантавацца ў любым сэрвісе. Практыка паказала, што рэсурс АКПП на легкавым аўтамабілі складае ад 300 да 400 тысяч кіламетраў. Гэта сур'ёзны тэрмін, улічваючы, што некаторыя сучасныя рухавіка ходзяць ўсяго 250. Але каб такая трансмісія праслужыла доўга, варта рэгулярна мяняць у ёй АТФ-вадкасць, а менавіта кожныя 60 тысяч кіламетраў.