Что такое АКПП и ее виды
Автоматическая коробка переключения передач — один из видов трансмиссии, при которой без вмешательства водителя выставляется необходимое передаточное число, подобранное под режим движения и другие факторы.
С технической точки зрения автоматической КПП считается только планетарная часть узла, напрямую связанная с переключением передач, и совместно с гидравлическим трансформатором образовывает единый автоматический агрегат.
К автоматическим коробкам передач принято относить классическую с гидротрансформатором, роботизированную КПП и вариатор.
Классическая автоматическая коробка передач
Гидротрансформаторная КПП является популярной и классической моделью трансмиссии, устанавливаемой на большинстве сходящих с конвейера в настоящее время автомобилях.
Коробка автомат состоит из планетарного редуктора передач, управляющей системы и гидравлического трансформатора, который и дал ей название — гидротрансформаторная КПП. Устанавливается как на легковых автомобилях, так и на грузовых транспортных средствах.
Роботизированная КПП
Коробка робот является своеобразной альтернативой механической КПП, только переключение скоростей происходит автоматизировано посредством электрических механизмов, приводящихся в действие электронным блоком.
Единственным сходством роботизированной КПП с классической автоматической коробкой является наличие сцепления в самом корпусе коробки.
Вариатор
Вариатор — устройство плавной бесступенчатой передачи крутящего момента на колеса.
Обеспечивает уменьшение расхода топлива и улучшает динамические показатели, щадящее состояние работы двигателя автотранспорта по сравнению с АКПП или МКПП.
Вариаторы бывают ременные, цепные и тороидальные. Из вариаторов наиболее распространен с клиновидным ремнем.
Во время движения
Как пользоваться коробкой «автомат» правильно по ходу движения? Современные трансмиссии допускают переход от одного режима к другому без выжима кнопки на рычаге селектора (кроме R). А чтобы не предотвратить произвольное начало движения машины во время остановки, надо нажать на педаль тормоза при переключении режимов.
Также необходимо знать, как правильно буксировать авто с АКПП. Нужно придерживаться следующих рекомендаций:
- проверить уровень масляной жидкости в коробке на соответствие заводским нормам;
- провернуть ключ зажигания, снять блокировку с рулевой колонки;
- перевести селектор в режим N;
- буксировка рекомендована не более 50 километров, со скоростью 50 километров в час, и меньше. При остановках желательно охлаждать коробку;
- запрещено запускать мотор при буксировке.
Коробка автомат – как пользоваться
Прежде всего следует разобраться, как переключаются режимы в автоматической коробке передач
Режимы переключения и управления АКПП
Управление автоматической коробкой передач состоит в следующем.
• Парковочный (буква Р на селекторе) – предназначен для пуска двигателя. Переключение в позицию Р производится после полной остановки и постановки авто на «ручник»;
• Движение вперед (D) – стандартный режим работы АКПП, используемый чаще остальных;
• Реверс (задний ход, позиция R) – автомобиль способен двигаться только назад. Переключение во время остановки с нажатой педалью тормоза;
• «Нейтралка» (N) – режим, когда двигатель и коробка автомат полностью разомкнуты. Чаще всего используется для прогревания мотора на холостых оборотах при холодной погоде;
• D3 (S) — Режимы пониженной передачи: переключается на спусках или подъемах. Автомобиль больше тормозит двигателем;
• D2 – предназначен для тяжелых условий (скользкое покрытие, горная дорога и т.п.). Движение возможно на первой и второй передаче. Движение на третьей и четвертой передаче запрещено.
• D1 на японских автомобилях обозначается как L — движение возможно только на первой передаче. В основном применяется при торможение двигателем на крутых спусках, движение по грязной, заболоченной или заледенелой дороге, где нужно двигаться «внатяг», без перегазовки.
Дополнительные режимы работа АКПП
Кроме того, более современные коробки автоматы оснащаются все большим количеством добавочных алгоритмов работы: нормальный или обычный (N), экономичный (Е), спорт-режим (S) и прочие. Имеется режим овердрайв, этот режим обсуждается в отдельной статье.
Как работает автоматическая коробка передач?
Автоматическая гидромеханическая коробка передач в классическом варианте состоит из планетарных редукторов, гидротрасформатора, обгонных и фрикционных муфт, соединительных барабанов и валов.
Не вдаваясь в дебри, тем более ремонт АКПП своими руками делать настоятельно не рекомендуется, принцип работы автоматической КПП отличается тем, что переключение передач происходит за счет взаимодействия планетарных механизмов и гидромеханического привода при помощи электронных исполнительных устройств.
Особенности эксплуатации АКПП уже освещались на страницах сайта. Но мы повторимся.
Ну вот, собственно, можно заводить, прогревать и начинать движение.
Удачи вам, любители своего автомобиля.
Гидротрансформатор Планетарный ряд
Тормозная лента Пакеты фрикционов
Гидротрансформатор (torque converter ) — предназначен для того чтобы передавать крутящий момент от двигателя к компонентам АКПП. Установлен он в кожухе расположенном между коробкой и двигателем выполняя функции сцепления. Наполненный рабочей жидкостью в процессе работы он несет высокие нагрузки вращаясь с довольно большой скоростью. Он, поглощая и сглаживая вибрации двигателя и передавая крутящий момент, приводит в действие насос для масла, который находится в коробке передач.
Планетарный ряд — в отличие от «механики», где сцепляющиеся между собой шестеренки и параллельные валы, в «автоматах» в основном используются передачи планетарные.
Составные части фрикциона — давлением масла в движение приводится поршень (piston). Поршень двигаясь под давлением масла, посредством конического диска ( dished plate) прижимает очень плотно ведомые к ведущим дискам пакета, от чего они вращаются единым целым и осуществляют передачу крутящего момента от барабана к втулке. Несколько планетарных механизмов, обеспечивающие необходимые передаточные отношения, расположены в корпусе коробки передач.
Передачу же крутящего момента от двигателя через механизмы планетарные непосредственно к колесам осуществляется при помощи фрикционных дисков, дифференциала и прочих сервисных устройств. Посредством трансмиссионной жидкости через систему контроля и управления происходит управление всеми перечисленными устройствами.
Тормозная лента — устройство посредством которого осуществляется блокировка элементов планетарного ряда.
Гидроблок — сложнейший механизм в автоматической коробке. Как мы уже писали выше, это мозги трансмиссии. Наиболее дорогстоящая по ремонту деталь.
Устройство АКПП Видео
Как пользоваться автоматической коробкой передач?
АКПП имеет отличия не только в принципе работы, но и в использовании. Итак, рассмотрим вождение автомобиля с автоматической коробкой передач. Для начала нам нужно завести машину. Селектор КПП при этом должен быть в положении «Паркинг». Далее выжимаем педаль тормоза (правой ногой) и включаем нужный нам режим. Напомним, что их всего несколько:
- «Паркинг».
- «Реверс» (задняя передача).
- «Нейтраль»
- «Драйв» (движение вперед).
Для начала движения следует перевести селектор КПП в положение «Драйв». После этого переводим ногу на педаль акселератора. Не забываем снять машину предварительно с ручника, если она была до этого на него установлена.
Вождение с автоматической коробкой передач имеет свои нюансы. Так, новички задаются вопросом о том, нужно ли переводить селектор в режим «нейтраль», когда машина стоит (например, в пробке или на светофоре). Специалисты дают следующий ответ. Переводить селектор АКПП в нейтральный режим стоит только тогда, когда автомобиль стоит очень долго (более минуты), и держать ногу постоянно на тормозе уже проблематично. Если же остановка короткая, не стоит переключаться на нейтральный режим. Ведь в данном случае коробка существенно нагружается: размыкаются фрикционные пакеты, расцепляются валы и закрываются соленоиды. И при переводе в режим «драйв» весь этот процесс повторяется.
Таким образом, переключение автоматической коробки передач в нейтральный режим стоит делать только в случае длительного простоя. Иначе трансмиссия терпит существенные нагрузки. Стоит знать, что принцип работы автоматической коробки передач, в отличие от механики, иной, и здесь не получится просто так сбросить рычаг в «нейтралку». Особенно это не стоит делать на ходу, пытаясь двигаться накатом. Это может повлечь необратимые последствия. Как результат – пинки коробки и пробуксовка фрикционов. Да, происходит это не сразу. Но если постоянно так эксплуатировать трансмиссию, вскоре можно попасть на дорогостоящий ее ремонт. Есть масса случаев, когда одна и та же коробка проезжала у одних владельцев 100 тысяч километров, а у других – 300 без ремонта. Причина столь высокого ресурса банальна. Это правильная эксплуатация трансмиссии и своевременное ее обслуживание.
Как работает АКПП и ее виды
На машинах с автоматом отсутствует педаль сцепления, за исключением тех моделей, где предусмотрена возможность перехода на ручное управление. Эту важнейшую роль выполняет АКПП. Энергия двигателя посредством сложного механизма, о котором речь пойдет ниже, передается трансмиссии. Устройство системы спроектировано таким образом, что переключение режимов регулируется автоматикой. Как это происходит можно понять, разобравшись с алгоритмом работы и главными составляющими элементами АКПП:
- гидротрансформатор. Представляет эволюцию муфты, разработанной еще в 1903 году. Место, где происходит передача крутящего момента от двигателя к выходному валу. Принцип прост. Насосная турбина, соединенная с двигателем разгоняет масло внутри корпуса, которое передает энергию на лопасти механизма коробки передач. Таким образом, нет жесткой механической связи между входным и выходным валами. При этом трансформации крутящего момента не происходит. Обеспечивает ее дополнительный элемент, называющийся ротором. Находится он между турбинами и особая конструкция лопастей придает дополнительный крутящий момент силовой установке. Усилие передается на механизм, непосредственно отвечающий за изменение передаточного числа;
- планетарный редуктор. Главная деталь АКПП. Сложный механизм, собранный из центральной или солнечной шестерни, венца или большого центрального зубчатого колеса и набора сателлитов, закрепленных на детали, называющейся водило. Изменяя положение отдельных элементов АКПП по оси, формируется несколько комбинаций, предающих на выходе несколько скоростей вращения центрального вала. Количество вариантов и принято называть передачами. Прямой аналог с МКПП, но схема не нуждается в сцеплении, функцию которого выполняет гидромуфта. Подобная система нуждается в точном и сложном управлении. Обеспечить эффективное переключение столь сложного механизма в ручном режиме невозможно;
- система управления. Возможны два типа устройств. Первый — это гидравлические механизмы. Сегодня этот тип применяется главным образом в бюджетных автомобилях. Машины среднего класса и выше оборудуются АКПП с электронным управлением. В первом случае датчики, реагируя на смену давления масла в системе, приводят в действие гидравлические толкатели. Они активируют сложную комбинацию муфт и тормозов, механически переключая передачи. Настроена система таким образом, что «перескочить» через передачу невозможно. Переключение возможно только последовательное. Электронная система управления эффективнее. Датчики собирают более полную информацию о работе АКПП. Это и температура жидкости, и скорости вращения каждой оси. Блок управления дает сигнал исполнительным устройствам. Алгоритм срабатывания сразу целой группы деталей находится под контролем электроники. Муфты, тормоза и электромагнитные клапаны, часто именуемые соленоидами, практически постоянно находятся в движении во время езды;
- рычаг селектора. Это «ручка», находящаяся в салоне. Во всем мире принята общая для всех АКПП маркировка положений селектора. R — задний ход. N — нейтральная передача. D — основной положение селектора при движении, от старта до остановки. P — Парковка. S –спортивный режим. Некоторые производители элитных и представительских авто снабжают блок переключения дополнительными положениями. Например, Типтроник имеет возможность из автоматического режима перейти к механическому управлению КПП.
Рассматриваемая выше схема относится к классическому варианту. Принцип работы вариаторов и роботов другой. Существенна и разница в цене.
Хорошо отработанные технологии, большие объемы производства классической АКПП делают ее доступнее и вариатора, и роботизированной коробки, которые, впрочем, имеют некоторые преимущества.
Например, вариатор вообще не имеет ступеней переключения, а изменения передаточного числа осуществляется механизмом, напоминающим два конических шкива. Перемещающийся ремень одновременно изменяет входной и выходной диаметр валов, что без потерь мощности и рывков изменяет частоту вращения на выходе. Робот же является по сути качественной МКПП с эффективным электронным управлением. Любители механики всегда могут перейти на любимый ими режим.
Запуск двигателя с АКПП
В машинах с АКПП есть только две педали для правой ноги водителя: газ и тормоз, сцепления здесь нет. Во время запуска двигателя газ не нажимается, но в большинстве машин нужно нажимать педаль тормоза, иначе автомобиль не заведется.
Автомобили с АКПП имеют встроенную блокировку начала движение при неправильном положении ручки селектора. Автомобиль с автоматической коробкой можно завести только если рычаг коробки находится в положении «P» — стоянка или «N» — нейтралка. Во всех других положениях рычага машину завести не получится.
Эта функция особенно полезна для начинающих водителей, которые могут забыть перевести рычаг в нужное положение и машина при запуске зажигания дернется вперед или назад и во что-нибудь врежется.
Большинство автопроизводителей рекомендуют всегда оставлять машину на стоянке в режиме «P» и трогаться только с этого положения.
Опытные водители советуют всегда нажимать тормоз при запуске двигателя: это убережет от движения машины на нейтральной передаче в положении «N». Также без нажатия на тормоз не получится перевести селектор в положение «D» — начало движения и «R» — задний ход.
Есть небольшие различия в том, как заводить автомобиль с автоматической коробкой с бензиновым и дизельным двигателем.
Запуск бензинового двигателя
- Вставить ключ в замок зажигания.
- Селектор должен стоять в положении «Парковка».
- Нажать на педаль тормоза.
- Повернуть ключ зажигания не отпуская педаль тормоза.
- Дать некоторое время прогреться двигателю и коробке передач (особенно в зимнее время), чтобы масло стало более текучим. Прогрев занимает около 5 минут, или нужно дождаться прогрева масла до 70ºС, если такая информация выводится на монитор.
- Ручку селектора надо провести по всем положениям, чтобы масло распределилось равномерно во всем узлам коробки.
- Отпустить педаль тормоза и перевести селектор в положение Drive, машина начнет движение.
Запуск дизельного двигателя
Автомобили с дизельным двигателем оснащены свечами накала, и перед началом движения их надо прогреть.
- Вставить ключ в замок зажигания.
- Селектор должен стоять в положении «Парковка».
- Подождать некоторое время пока на мониторе не погаснет индикатор работы свечей накала. Если на улице ниже 20ºС, то рекомендуется повторить прогрев свечей еще 1-2 раза.
- Нажать на педаль тормоза.
- Повернуть ключ зажигания не отпуская педаль тормоза.
- Теперь также как и с бензиновым двигателем надо дать мотору прогреться и пройтись ручкой селектора по всем положениям для распределения масла.
- Отпустить педаль тормоза, перевести селектор в положение Drive, машина тронется.
После поворота ключа в замке зажигания перед запуском стартера лучше подождать несколько секунд для запуска бензонасоса.
Какие встречаются режимы автоматической коробки передач?
Автоматический тип трансмиссии может работать в нескольких режимах. Любители совершения размеренной езды выбирают «экономичный режим». На каждый км расходуется оптимальное количество горючего. При «спортивном» двигатель работает с большей отдачей, машина быстрее ускоряется. Если произошла поломка в системе КПП, активизируется «аварийный режим», благодаря которому возможно на автотранспорте добраться до мастерской, где совершат диагностику трансмиссии, чтобы выяснить и устранить причину поломки. Для большего комфорта управления предусмотрен «зимний режим», который минимизирует риск проскальзывания колес. Перечисленные режимы работы АКПП способствуют оптимизации поездки.
История создания автоматической коробки передач
Автоматизация трансмиссии исторически происходила в три этапа. Первым попытку сделать авто более самостоятельным предпринял Генри Форд в начале ХХ века. Ford T имел планетарную КП, которая требовала меньше навыков от автолюбителей по переключению скорости, чем обыкновенная механическая.
На следующем этапе в производство поступили автомобили с полуавтоматической трансмиссией. В них автоматизация направлена либо на самостоятельное переключение передач, либо на отказ от использования сцепления, что существенно облегчало вождение транспортного средства.
Знаете ли вы? Такую полуавтоматическую трансмиссию используют до сих пор на скутерах.
Последним этапом к переходу на автоматическую трансмиссию была система, предложенная разработчиками американской компании General Motors. В её основе лежала планетарная модель, ранее использовавшаяся на заводе «Форд», а также гидравлика, которая сама включалась в момент, когда необходимо изменить передачу. Оба принципа лежат в основе современной АКПП.
Чем отличается вариатор от автомата, робота и механики
Если про механическую коробку передач и автомат автолюбителям давно известно, то вариатор появился относительно недавно. CVT — одна из разновидностей автоматической трансмиссии, у которой разгон быстрее и отсутствуют передаточные ступени.
Механизм вариатора разработан с целью сделать переход с одной скорости на другую максимально плавно и без разрывов мощностей.
Разберемся, что лучше — робот, механика, вариатор или автомат? У гидромеханического автомата конструкция более сложная. Но такая коробка передач испытана временем — она надежнее и долговечнее. В основе автомата лежит конвертер крутящего момента (гидротрансформатор) и планетарные механизмы. Хотя переключения скоростей производятся ступенчато, водитель практически этого не ощущает.
Современные автоматы оборудованы 5-ю и более скоростными режимами, что позволяет экономить горючее. Электроника АКПП способна подстраиваться под стиль вождения, у водителя есть возможность ручного переключения передач (Типтроник). У автомата есть свои плюсы и минусы.
Плюсы автомата: удобство в использовании; невозможность перегреть двигатель.
Минусы автомата: высокий расход топлива; недопустимость длительной буксировки; высокая цена автомобиля с АКПП; дорогой ремонт и обслуживание.
Принцип работы роботизированной коробки передач схож с механической, но есть одно отличие — выбирают скорости и руководят смыканием/размыканием сцепления следящие приводы (шаговые электродвигатели с редуктором и исполнительным устройством).
При переключении скорости, один сервопривод выжимает сцепление, другой перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Смена скоростного режима напрямую зависит от бортового компьютера. Он учитывает данные оборотов двигателя и систем в оборудовании машины. В ручном режиме команду на переключение отдает водитель (с помощью селектора или подрулевых лепестков).
Как определить какая коробка передач установлена в автомобиле
Большинство производителей указывают информацию о модификации КПП на табличках, которые устанавливаются на корпусе коробки передач или кузове транспортного средства. Обозначение выглядят как набор цифр и букв. По этому коду можно заказывать запчасти или трансмиссионную жидкость для ТО. Если табличка не обнаружена, стоит попытаться найти КПП по:
- VIN;
- номеру двигателя, кузова;
- году выпуска автомобиля.
Перед приобретением нового ТС, информация уточняется на сайте производителя, у менеджеров автосалона или при подаче запроса в представительство по продажам.
На что нужно смотреть в первую очередь, чтобы определить, стоит на авто вариатор, механика или автомат? Общие рекомендации для визуального и практического определения типа коробки передач: 1. Осмотреть ручку КПП (у вариаторов почти всегда есть обозначение CVT)
Обратить внимание на режимы селектора. У классического автомата, кроме стандартных режимов P-R-N-D, могут быть 2, 3, L (у вариаторов только L). Роботизированная коробка передач отличается положениями А, R, N
2. Изучить документацию на ТС, информацию на табличках производителя. Литеры А и АТ указывают, что автомобиль оснащен автоматом, МКПП — механикой. 3. В ходе тест-драйва разогнать автомобиль в режиме D. Если при динамичном движении нет ощутимого момента переключения скорости, силовой агрегат стандартно работает на одних и тех же оборотах — на авто установлен вариатор. В случае с автоматом, при запуске двигатель раскручивается, затем переходит на более высокую передачу, после чего обороты снижаются
Роботизированная коробка передач отличается положениями А, R, N. 2. Изучить документацию на ТС, информацию на табличках производителя. Литеры А и АТ указывают, что автомобиль оснащен автоматом, МКПП — механикой. 3. В ходе тест-драйва разогнать автомобиль в режиме D. Если при динамичном движении нет ощутимого момента переключения скорости, силовой агрегат стандартно работает на одних и тех же оборотах — на авто установлен вариатор. В случае с автоматом, при запуске двигатель раскручивается, затем переходит на более высокую передачу, после чего обороты снижаются.
Если самостоятельно определить, стоит на авто механика, автомат или вариатор, не получилось, лучше пригласить на оценку авто эксперта или специалиста автосервиса.
Особенность Honda
Двухвальная АКПП Хонда
Уже упоминалось, что коробки Honda отличаются от всех остальных автоматов, по сути это обычная механика с гидравлическим управлением. Плюсы этих коробок — это надежность, т. к. ломаться там практически нечему, они проще в ремонте и изготовлении. Состоят такие коробки из двух и более валов с шестернями и путем включения определенной комбинации шестерней меняется передаточное число.
Одна шестерёнка в каждой паре постоянно сцеплена со своим валом, вторая связана со своим через так называемое мокрое сцепление (фрикционная муфта включения передачи), т. е. все шестерни вращаются, но одна из пары не сцеплена с валом и соответственно крутящий момент и вращение не передаются на колеса автомобиля (нейтраль). Устройство и принцип работы муфты, как и на обычных автоматах. Когда диски сжимаются, вторая шестерня сцепляется со своим валом, соответствующая передача включена.
Задняя реализуется на сцеплении одной из передач. На валу рядом с шестерней одной передачи находится реверсивная шестерня, эти две шестерни не закрепляются жёстко на валу, между ними имеется втулка с зубьями зафиксированная на этом валу, а на этой втулке кольцевая муфта с зубьями. И в зависимости в какую из сторон будет перемещена эта муфта, та шестерня и сцепляется с валом, кольцевая муфта смещается при помощи вилки с гидравлическим приводом. Реверсивная шестерня меняет направление вращения, включается задний ход.
Режимы работы коробки-автомата
Работа автоматической трансмиссии может осуществляться в нескольких режимах. Со второй половины прошлого столетия практически все АКПП оснащены стандартным набором режимов, которые указываются на рычаге латинскими символами:
- N (нейтральная передача) — применяется при буксировке или короткой стоянке;
- D (движение вперёд) — используется, если задействованы все ступени, исключая повышающие передачи;
- R (задний ход) — включается, только когда машина полностью остановила движение;
- L (пониженная передача) — используется для так называемого тихого хода;
- P (парковочный режим) — блокирует ведущие колёса, не имеет отношения к стояночному тормозу.
Существует строгая последовательность режимов автоматической коробки — P⇒R⇒N⇒D⇒L.
Стандартные буквенные обозначения режимов АКПП
Дополнительные режимы
Стоит отметить, что современные машины могут быть оснащены АКПП с дополнительными режимами работы:
- O/D (овердрайв) — позволяет автоматически переходить на повышающие передачи; обеспечивает равномерное движение на трассе;
- D3 (для городской езды) — предусматривает использование только первой/второй/третьей передачи или отключение повышающих;
- S или 2 («зимний» режим) — включает пониженные передачи;
- L или 1 — использует только первую передачу.
