Как работает автоматическая коробка передач (АКПП) ?

Давайте попытаемся разобраться, как работает автоматическая коробка передач, из чего она собрана и где ее можно купить в случае поломки?

джойстик bmw

Если вам когда-либо предоставлялась возможность проехаться на автомобиле с  АКПП (автоматической коробкой передач), то вы наверняка знаете о двух существенных различиях между ней и механической коробкой передач (МКПП):

  •          В автомобиле с автоматикой не существует педали сцепления.
  •          В автомобиле с автоматической коробкой передач нет рычага переключения передач. Все что от вас требуется, только тронуться с места, все остальное происходит автоматически.
  •          Купить автоматическую коробку передач (АКППможно лишь по более высокой цене, нежели механическую.

И автоматическая и механическая коробки передач выполняют одну и ту же функцию, но делают они это совершенно по-разному.

В данной статье мы постараемся разобраться во всех тонкостях работы АКПП. Начнем с основного момента всей системы: планетарного набора передач. Затем мы рассмотрим строение коробки, узнаем, как работают системы контроля, и обсудим некоторые тонкости, которые принимают участие в контроле передач.

Предназначение автоматической коробки передач

устройство коробки автомат

Так же, как и для «механики» (МКПП), основная работа АКПП заключается в том, дабы позволить движку автомобиля функционировать в узком диапазоне оборотов, обеспечивая при этом широкий диапазон выходной скорости.

Если бы в автомобиле не было коробки передач, то он был бы ограничен лишь одной скоростью, и ее нужно было бы выбирать, чтобы ездить с комфортом. Например, если бы вы хотели ездить на скорости в сто км/ч, то нужно было бы устанавливать степень скорости, равную третьей передачи в большинстве машин с МКПП. Не сильно вас запутали? Тогда идем дальше.

Вероятнее всего, вы никогда не пробовали водить автомобиль на механической коробке передач (на механике) только лишь на третьей передаче. А если пробовали, то должны знать, что во время того, как вы трогаетесь с места, нет никакого ускорения, а двигатель ревет, как голодный тигр. Такой автомобиль износился бы очень быстро и был бы практически неуправляем.

Таким образом, трансмиссия предназначена для того, чтобы более эффективно использовать крутящий момент автомобильного движка , а также для того, чтобы поддерживать работу двигателя на определенной скорости. При буксировке и транспортировке тяжелых грузов коробка передач нагревается до достаточно высоких температур, которые могут сжечь трансмиссионную жидкость. Для того чтобы предотвратить повреждения трансмиссии, водителям, которые достаточно часто перевозят тяжелые грузы, рекомендуется покупать автомобили, коробка передач которых оснащена кулером.

Ключевым различием между механической и автоматической коробками передач является то, что механическая, об устройстве которой вы сможете почитать в статье «Принцип работы механической коробки передач», осуществляет блокировку и разблокировку различных наборов шестерен, связанных с выходным валом, для достижения различных передаточных чисел. А в автоматической коробке передач один и тот же набор шестерен производит все различные передаточные числа. Устройство, которое делает это возможным, называется планетарным набором передач.

Если полученной в начале статьи информации об автоматической коробке передач вам предостаточно, можете смело переходить к советам о том "Что выбрать: автодом или жилой автоприцеп? Плюсы и минусы туристической прогулки в доме на колесах" или  о том "Как поднять настроение себе и своим друзьям-автолюбителям парой незатейливых розыгрышей?". Но если вы хотите докопаться до самой сути  в устройстве АКПП и не боитесь запутаться в этих дебрях автомеханики, то мы продолжаем. Планетарный набор передач в АКПП

Если разобрать автоматическую коробку передач и заглянуть внутрь, то вы обнаружите огромное количество деталей втиснутых в довольно небольшое пространство. Среди них вы увидите:

  •          Хитроумный (оригинальный) планетарный набор передач
  •          Серия полос для блокировки отдельных частей набора передач
  •          Набор из трех гидромуфт для блокировки других частей набора передач
  •          Гидравлическая система управляющая муфтами и лентами
  •          Большой зубчатый насос для перемещения жидкости вокруг коробки передач

В центре внимания находится планетарный набор передач. Этот автоузел имеет размер обычной дыни, но он один создает все передаточные числа, которые может произвести коробка. Все остальные части АКПП предназначены в помощь планетарному набору передач. Автоматическая коробка передач состоит из 2 полных планетарных наборов передач, которые связаны в один компонент.

Любой планетарный набор передач состоит из 3 основных компонентов:

  •          Солнечная шестерня (или центральная);
  •          Планетарная шестерня (сателлит) и водило планетарной передачи;
  •          Коронная шестерня.

По отдельности каждый из данных 3 компонентов может быть ведомым, ведущим или неподвижным. Передаточное число планетарного набора передач предопределяется выбором роли каждого компонента. Давайте взглянем на планетарный набор передач.

Передаточные числа планетарного набора передач АКПП

Один из планетарных наборов передач нашей коробки передач обладает коронной шестерней с семидесятью двумя зубчиками и солнечную шестерню с 30-ю зубчиками. Из этого набора передач мы можем получить множество различных передаточных чисел.

 

НЕПОДВИЖНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

ВЕДУШИЙ ЭЛЕМЕНТ

ВЕДОМЫЙ ЭЛЕМЕНТ

ПЕРЕДАЧА

A

Коронная шестерня (корона)

солнце

водило

понижающая

водило

солнце

повышающая

B

Солнечная шестерня (солнце)

корона

водило

понижающая

водило

корона

повышающая

C

Водило

солнце

корона

реверс, понижающая

корона

солнце

реверс, повышающая

Существует несколько других передаточных чисел, которые можно получить из этого планетарного набора передач, но это именно те, которые имеют непосредственное отношение к рассматриваемой нами автоматической коробке передач. С двумя такими наборами передач мы можем получить четыре  передачи переднего хода и одну передачу заднего хода, этого вполне достаточно нашей коробке.

Комбинированный планетарный набор передач

В рассматриваемой нами трансмиссионной коробке используется набор передач, который называется комбинированным планетарным набором, который внешне выглядит как один набор, а на самом деле ведет себя как два скомбинированных планетарных набора передач. У него одна коронная шестеренка, которая всегда является ведомой, но 2 солнечные шестеренки и 2 набора сателлитов.

Давайте подробнее рассмотрим некоторые части:купить акпп

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                                   Справа налево: две солнечных шестерни, водило, коронная шестерня

На рисунке ниже изображены сателлиты водила. Обратите внимание на то, что сателлит справа расположен ниже, чем сателлит слева. Сателлит справа не контактирует с коронной шестерней, он приводит в действие другой сателлит. Только сателлит слева контактирует с коронной шестерней.

купить сателиты водия акпп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

купить запчасти акпп

 

 

Далее вы можете увидеть внутреннее строение водила. Более короткие сателлиты вступают в контакт лишь с малой солнечной шестеренкой.  Длинные сателлиты цепляются с большей солнечной шестеренкой и короткими сателлитами.

 

 

 

 

Первая передача

На первой передаче меньшая солнечная шестерня приводиться в движение турбиной гидротрансформатора и движется по часовой стрелке. Водило пытается вращаться в обратном направлении, т.е. против часовой стрелки, но держится на месте фрикционной муфтой (которая позволяет вращение только по часовой стрелке) и коронная передача вращается по направлению входного вращения. Малая солнечная шестерня имеет 30 зубчиков, коронная шестерня – 72 зубчика, таким образом передаточное число «К» составляет:

К = -R/S = -72/30 = -2.4:1

Таким образом, вращение отрицательное, что указывает на то, что выходное вращение вала противоположно входному вращению. Но на самом деле оба вращения осуществляются в одну и ту же сторону – в этом и заключается трюк с двойным планетарным набором передач. Первый набор сателлитов приводит в движение второй набор, а второй набор, в свою очередь, крутит коронную шестерню; данная комбинация меняет направление кручения. Исходя из этого, становится очевидным, что солнечная шестерня тоже должна вращаться, но т.к. фрикционная муфта выключена, большая солнечная шестерня имеет возможность вращаться в противоположном от турбины направлении (против часовой стрелки).

Вторая передача

Вторая передача образуется путем соединения двух планетарных наборов передач общим водилом сателлитов.

На первом этапе водило, по сути, использует большую солнечную шестерню как коронную шестерню. Таким образом, первый этап состоит из «солнца» (малой солнечной шестерни), водила и короны (большой солнечной шестерни). 

Ведомой является малая солнечная шестерня, коронная шестерня (а в данном случае большая солнечная шестерня) остается неподвижной, удерживаемая лентой, а водило является ведущим компонентом. На этом этапе передаточное число рассчитывается по следующей формуле такой:

1 + R/S = 1 + 36/30 = 2.2:1

Водило делает 2.2 вращения за одно полное вращение малой солнечной шестерни. На втором этапе водило сателлитов становится ведомым элементом второго планетарного ряда, большая солнечная шестерня (в данном случае неподвижный элемент) исполняет роль солнца, а коронная шестерня становится ведущим элементом. Поэтому, на данном этапе передаточное число рассчитывается по формуле следующей:

1 / (1 + S/R) = 1 / (1 + 36/72) = 0.67:1

Чтобы получить общее передаточное число для 2 передачи, производим умножение первого показателя на второй – 2.2 х 0.67 = 1.47:1. Таким образом, мы видим, что происходит понижение передачи.

Все это может выглядеть довольно запутанным, но мы решили посвятить вас в мельчайшие подробности функционала автоматической коробки переключения передач.

Третья передача

Большинство автомобилей с 4-ступенчатой автоматической коробкой передач (а именно такую коробку мы рассматриваем в нашей статье) на третьей скорости имеют передаточное число равное 1:1. Для того чтобы получить эти передаточные числа достаточно заблокировать две из трех частей планетарного набора передач. С тем как устроен данный набор передач, нет ничего проще – все, что нужно сделать, это привлечь в работу муфты, которые заблокируют каждую из солнечных передач на гидротурбине.

Если обе солнечные шестерни будут вращаться в одном направлении, то сателлиты заблокируются, т.к. они могут вращаться только в противоположных направлениях. В результате этого, коронная шестерня будет заблокирована вместе с сателлитами, что заставит весь механизм вращаться как единое целое, тем самым создавая передаточное число 1:1.

Повышающая передача (или overdrive)

По определению, overdrive имеет более высокую выходную скорость, чем входную. Это и есть увеличение скорости, т.е. противоположность уменьшению. В рассматриваемой нами коробке передач, привлечение овердрайва выполняет одновременно две функции. В целях повышения эффективности, в некоторых автомобилях установлен механизм, который блокирует гидротрансформатор таким образом, что крутящий момент движка автомобиля напрямую передается в коробку передач.

В данной коробке переключения передач, при включенной повышающей передаче, вал, который крепиться к корпусу гидротрансформатора (который, в свою очередь, крепится к маховику двигателя), соединяется фрикционной муфтой с водилом сателлитов. Малая солнечная шестерня свободно крутится, а большая солнечная шестерня удерживается на месте тормозной лентой овердрайва. Ни один из компонентов не связан с турбиной, а входной крутящий момент идет от корпуса гидротрансформатора. Давайте вернемся к нашей таблице, на этот раз ведущим элементом является, водило, ведомым – коронная шестерня, а солнечная шестерня остается неподвижной. Таким образом получаем такую формулу передаточного соотношения «К»:

К = 1 / (1 + S/R) = 1 / (1 + 36/72) = 0.67:1

Таким образом, выходной вал вращается каждые 2/3 оборота двигателя. Если двигатель вращается со скоростью 2000 оборотов в минуту, скорость выходного вала составляет 3000 оборотов в минуту. Это позволяет автомобилю мчаться по скоростному шоссе со скоростью света, в то время как сам двигатель не подвержен перегрузкам.

Задняя передача

Задняя передача во многом походит на первую передачу, за исключением того, что в движение турбиной гидротрансформатора приводится большая солнечная шестерня, а малая свободно вращается в противоположном направлении. Водило сателлитов удерживается тормозной лентой заднего хода у корпуса гидротрансформатора. Таким образом, получаем формулу такую:

K = -R/S = -72/36 = 2.0:1

Мы видим, что передаточное число задней передачи немногим меньше передаточного числа первой передачи рассматриваемой нами автоматической коробки передач.

Фрикционные муфты и тормозные ленты в автоматической коробке переключения передач

Для того чтобы включить овердрайв, многие компоненты должны быть соединены и рассоединены между собой. Это становиться возможным с помощью фрикционных муфт и тормозных лент. Каждое переключение передач вызывает ряд действий, связанных с включением и отсоединением различных муфт и лент. Итак рассмотрим их более подробно.

Тормозные ленты

В коробке передач, которую мы рассматриваем, 2 тормозные ленты. Эти ленты представляют из себя, без преувеличения, стальные ленты, обернутые вокруг отдельных блоков шестерен коробки передач, и присоединены к ее корпусу. Они приводятся в действие гидравлическими цилиндрами, которые расположены внутри коробки передач.

купить сателити водия акппНа картинке ниже вы можете увидеть одну из тормозных лент внутри корпуса АКПП. Блок шестерен удален, а металлический стержень соединен с поршнем, который приводит в действие тормозную ленту.

 

 

 

 

 

 

 

Ниже, вы можете увидеть сами поршни, которые приводят в движение тормозные ленты. Гидравлическое давление направляется в цилиндры набором клапанов, заставляя поршни давить на ленты, что приводит к блокировке отдельного элемента планетарного ряда.купить проршни тормозной ленты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

купить поршни тормозной лентыЧто касается фрикционных муфт в автоматической коробке передач, то здесь дела обстоят немного сложнее. В нашей коробке насчитывается четыре таких муфты. Каждая муфта приводиться в действие под давлением масла, которое давит на поршень внутри муфты. Как только давление масла падает, возвратная пружина разъединяет фрикционные муфты. На рисунке ниже вы можете увидеть барабан муфты и поршень. Обратите внимание на резиновый сальник на поршне – это тот компонент, который всегда подлежит замене при починке коробки передач.

 

 

На следующем рисунке показаны чередующиеся слои фрикционного материала муфты и стальных пластин. С внутренний стороны фрикционный материал купить детали к АКППшлицованный (то есть с пазами), именно таким образом он соединяется с одной из шестерен. Эти фрикционные диски также подлежат замене на новые в случае ремонта коробки передач.

Давление для фрикционных муфт подается через специальные каналы в валах. Контроль осуществляется гидравлической системой, именно она принимает решение, какие фрикционы или тормозные ленты задействовать в данный момент времени.

Ну а теперь, поговорим об еще одном, немаловажном режиме функциклирования автоматической коробки передач как паркинг.

Как работает режим паркинга в АКПП?

Казалось бы – нет ничего проще, чем заблокировать работу коробки передач, достаточно сделать так, чтобы шестерни не вращались. Но на самом деле для этого механизма существует ряд непростых требований.

A.      Мы должны иметь возможность снять автомобиль с режима парковки, когда машина находиться на склоне (вес автомобиля полностью ложится на механизм).

B.      Мы должны иметь возможность поставить автомобиль на паркинг, даже если рычаг не выстраивается в одну линию с передачей.

C.      После того, как режим паркинга активирован, что-то должно предотвращать «выскакивание» рычага и деактивацию режима.

Механизм, который справляется со всеми вышеперечисленными задачами, есть весьма аккуратная конструкция. Давайте рассмотрим его подробнее.

Механизм парковочного тормоза задействует зубья на выходе, чтобы автомобиль не двигался с места. Этот механизм является частью коробки передач, которая связана непосредственно с приводным валом – поэтому, если эта часть не может вращаться, то автомобиль не сможет двигаться.

купить выход трасмиссии акппНа рисунке , вы видите парковочный механизм, входящий в корпус коробки передач в том месте, где расположены шестерни. Обратите внимание на то, что он имеет коническую форму сторон. Это помогает снять автомобиль с парковочного тормоза, когда он припаркован на склоне – сила веса автомобиля помогает вытолкнуть парковочный механизм из-за углов конуса. 

 

 

 

 

 

Стержень, который вы видите ниже, подключен к кабелю, который управляется рычагом переключения передач в вашем автомобиле.купить стержень акпп

Когда рычаг находиться в положении паркинг, стержень толкает пружину против небольшой конической втулки. Если парковочный механизм выровнен по отношению к углублениям на выходном валу, то конусообразная втулка будет толкать механизм вниз. Если механизм попадает на выступ выходного вала, то пружина будет толкать конусообразную втулку, но рычаг не встанет на место до тех пор, пока машина не проедет немного и зубья не выстроятся должным образом. Вот почему иногда ваш автомобиль немного движется после того, как вы поставили его в режим паркинга и отпустите педаль тормоза – он должен немного прокатиться для того чтобы выровнялись зубья и парковочный механизм встал на место.

Как только автомобиль перешел в режим паркинга, втулка удерживает рычаг так, чтобы автомобиль не покатился обратно, если он припаркован на склоне.

Рейтинг: 
5

© Все права защищены

Комментарии

АЛЕКСАНДР (не проверено)
НУЖЕН ДВИГАТЕЛЬ ШКОДА СУПЕРБ AWT 1.8 T какая будет цена в Литве,и осуществляете поставки в Россию
administrator
Здравствуйте.­­ Заполните вот эту форму - ­ http://zap-online.ru/search.php ­­ . Заявка попадет нашим менеджерам, они найдут вашу запчасть и вышлют вам предложение, в случае наличия двигателя на Шкоду Супеб АВТ 1.8 Т.
олеся (не проверено)
Здравствуйте! Необходима 5АКПП номер 1683700911, на мерседес А190 2000г, 1.9 бензин
administrator
Здравствуйте. Заполните пожалуйста вот эту форму - http://zap-online.ru/search.php

Добавить комментарий (появится после одобрения администратора)