Устройство автоматической коробки передач.

Автоматическая  коробка переключения передач или, как ее сокращенно величают, АКПП, это знакомое всем устройство, являющееся частью некоторых автомобилей, читайте мою статью что лучше автомат или механика. Главная задача автоматической коробки переключения передач состоит в том, чтобы менять передаточное число от двигателя к колесам автомобиля без непосредственного участия водителя. Переключение происходит исходя из нагрузки на двигатель и скорости.

Многие из вас, наверняка, собственноручно испробовали этот чудный образец инженерной мысли, а многим он знаком лишь в теории. Часть водителей из последнего числа и вовсе принципиально отказываются от использования данного рода механизма, объясняя это тем, что он является ненадежным, дорогим в обслуживании, поглощающим лишнее топливо механизмом. Ну что ж, такое мнение с одной стороны частично оправдано, однако кое с чем можно и поспорить, например, та же надежность в наше время находится на уровне механических коробок передач.

Устройство и работа АКПП.

Сама АКПП весьма сложный технический узел, который состоит из трех основных частей это:

  • гидротрансформатор,
  • связки планетарных редукторов и гидравлической системы управления.

Рассмотрим функции каждого элемента по отдельности. 

Гидротрансформатор. 

Принцип работы гидротрансформатора.

Его главная задача состоит в передаче крутящего момента от двигателя к планетарному редуктору. Принцип его работы лежит на основе усовершенствованной гидромуфты, которая помимо бесконтактной плавной передачи крутящего момента еще способна в определенный момент усиливать крутящий момент благодаря введённому в механизм реактору. Вкратце поясню, что представляет собой такая передача крутящего момента.

В гидротрансформаторе имеется гидравлический насос, приводимый в действие коленчатым валом двигателя, а также турбина, приводящая в действие планетарный редуктор. Две эти части расположены друг напротив друга, а пространство между ними заполнено гидравлической жидкостью. При вращении насоса поток жидкости направляется на колесо турбины, тем самым приводит ее во вращение. Это, по сути, и есть классическая гидромуфта, передающая вращение без механического сцепления. Такой вид передачи крутящего момента позволяет ускоряться плавно, без рывков и механического удара по деталям трансмиссии. Однако классическая гидромуфта в данном механизме не используется, здесь в ее конструкцию добавлен реактор, который, оставаясь неподвижным до определенного времени, перенаправляет отраженную от лопастей турбины жидкость обратно на крыльчатку насоса, тем самым увеличивая крутящий момент. Это позволяет насосу быстрее раскрутить турбину до определенной скорости, после чего реактор благодаря обгонной муфте, перестает быть подвижным и вращается совместно с конструкцией.

Теоритически можно было бы использовать только гидротрансформатор, как узел, передающий крутящий момент на колеса, но его было бы недостаточно, и к тому же иногда требуется двигаться в обратном направлении, а ведь непосредственно двигатель  обратную сторону крутиться неспособен.

Минусы гидротрансформатора.

И еще, кстати, по поводу гидротрансформатора. Его главным минусом является то, что именно из-за него теряется часть энергии, ведь как не совершенствуй конструкцию, без жесткой сцепки будет присутствовать проскальзывание, что приводит к нагреву и потере энергии.  Следствием этого является повышенный расход топлива при использовании АКПП. В современных коробках передач при помощи специальных узлов, при выравнивании скорости система блокируется и вращается как единое целое без проскальзывания, при этом на больших скоростях расход топлива будет аналогичен, как при использовании обычной механической коробки. Чаще всего жесткая сцепка в таких коробках наступает при скоростях выше 70 км/ч. 

Планетарный редуктор. 

С гидротрансформатором разобрались, перейдем к следующей части АКПП — планетарному редуктору. Не буду сильно вдаваться в технические подробности, скажу лишь, что в основе лежит использование планетарного редуктора, в котором при помощи муфт и ленточного тормоза производится блокировка его различных частей, что позволяет варьировать скорость вращения и соответственно крутящий момент.

Гидравлическая система управления. 

Все выше перечисленное было лишь механизмами реализации передачи, но как же происходит переключение непосредственно передач, наверняка, спросите вы. Все становится понятно из предыдущего абзаца, где я вскользь упомянул о ленточном тормозе и муфтах. Все эти механизмы в классической автоматической коробке переключения передач управляются гидравликой, а точнее третьим узлом АКПП — гидравлической системой управления. В его основе лежит масляный насос, создающий необходимое давление в системе, и система клапанов,  перемещение которых зависит от ситуации, в которой находится автомобиль, хотя правильнее будет сказать, от скорости его движения, и нагрузки на двигатель. Нагрузка на двигатель определяется при оценке разряжения во впускном коллекторе. Увеличиваясь, разряжение передвигает управляющий клапан системы гидравлического управления, где в зависимости положения остальных клапанов системы происходит включение определенных муфт либо ленточного тормоза. Вторым управляющим механизмом является клапан, который перемещается в зависимости от скорости автомобиля, а точнее его колес. Положение данных механизмов в определенный момент времени и регулирует ступенчатое переключение передач. Ну и, конечно, вся эта система увязана с рычагом переключения передач внутри салона, где вы можете передвигая рычаг, тем самым обеспечивая полный цикл переключения передач: включить выбор пониженных передач, задать движение задним ходом, полностью заблокировать коробку во время стоянки и так далее.

Вот вы обобщенно и узнали устройство АКПП, хочу сказать, что в современных  автоматических коробках переключения передач, многие механизмы усовершенствованы либо заменены на управляемые электроникой. И с каждым новым поколением данный механизм становится все более технологичным, также вместе с этим увеличивается его надежность, экономия топлива, и комфортность управления автомобилем.

Так что не стоит бояться автоматических коробок передач, позвольте им контролировать ситуацию за вас, ведь иногда непоколебимый молниеносное принятие решения о необходимых действиях, принятое электронным мозгом, может спасти вам жизнь, на что не всегда в критической ситуации способен человеческий разум.

  Видео об устройстве автоматической коробки передач

Рекомендую прочитать:

Что такое бесступенчатый вариатор?
Система смазки двигателя внутреннего сгорания.
Чем отличается синтетическое масло от полусинтетического?
Ремень ГРМ: что это?



06 Апрель 2013.   Комментарии: 0.    Размещено в Автоазбука

Оставить комментарий или два

Autoepohc