Схема работы акпп. Управление коробкой автомат на автомобиле и эксплуатация акпп. Автомобиль с автоматической трансмиссией: преимущества и недостатки

Автоматическая коробка передач имеет ряд неоспоримых достоинств. Она существенно упрощает управление автомобилем. Переключения производятся плавно, без рывков, что улучшает ездовой комфорт и увеличивает срок службы трансмиссии. Современные АКПП имеют возможность ручного переключения передач и режимов работы, могут подстраиваться под стиль вождения конкретного водителя.

Но даже самые совершенные гидромеханические коробки не лишены недостатков. К ним относятся: сложность конструкции, высокая цена и стоимость обслуживания, более низкий КПД, худшая динамика и повышенный расход топлива по сравнению с механической КПП, медлительность переключений.

Автоматическая коробка передач состоит из следующих основных узлов: гидротрансформатора, планетарного ряда, системы управления и контроля. Коробка переднеприводных автомобилей дополнительно содержит внутри корпуса главную передачу и дифференциал.

Чтобы понять, как работает АКПП, необходимо представлять себе, что такое гидромуфта и планетарная передача. Гидромуфта – устройство, состоящее из двух лопастных колес, установленных в одном корпусе, который заполнен специальным маслом. Одно из колес, называемое насосным, соединяется с коленвалом двигателя, а второе, турбинное, – с трансмиссией. При вращении насосного колеса отбрасываемые им потоки масла раскручивают турбинное колесо. Такая конструкция позволяет передавать крутящий момент примерно в соотношении 1:1. Для автомобиля такой вариант не подходит, так как нам нужно, чтобы крутящий момент изменялся в широких пределах. Поэтому между насосным и турбинным колесами стали устанавливать еще одно колесо - реакторное, которое в зависимости от режима движения автомобиля может быть либо неподвижно, либо вращаться. Когда реактор неподвижен, он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем большее воздействие оно оказывает на турбинное колесо. Таким образом момент на турбинном колесе увеличивается, т.е. мы его трансформируем. Поэтому устройство с тремя колесами это уже не гидромуфта, а гидротрансформатор.

Но и гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в нужных нам пределах. Да и обеспечить движение задним ходом ему не под силу. Поэтому к нему присоединяют набор из отдельных планетарных передач с разным передаточным коэффициентом - как бы несколько одноступенчатых КПП в одном корпусе. Планетарная передача представляет собой механическую систему, состоящую из нескольких шестерён – сателлитов, вращающихся вокруг центральной шестерни. Сателлиты фиксируются вместе с помощью водила. Внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца (отсюда и название- планетарная передача), внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга.

Переключение передач осуществляется системой управления, которая на ранних моделях была полностью гидравлической, а на современных на помощь гидравлике пришла электроника.

Режимы работы гидротрансформатора

Перед началом движения насосное колесо вращается, реакторное и турбинное - неподвижны. Реакторное колесо закреплено на валу при помощи обгонной муфты, и поэтому может вращаться только в одну сторону. Включаем передачу, нажимаем педаль газа - обороты двигателя растут, насосное колесо набирает обороты и потоками масла раскручивает турбинное. Масло, отбрасываемое обратно турбинным колесом, попадает на неподвижные лопатки реактора, которые дополнительно «подкручивают» поток масла, увеличивая его кинетическую энергию, и направляют на лопасти насосного колеса. Таким образом с помощью реактора увеличивается крутящий момент, что и требуется при разгоне автомобиля. Когда автомобиль разогнался, и движется с постоянной скоростью, насосное и турбинное колеса вращаются примерно с одинаковыми оборотами. При этом поток масла от турбинного колеса попадает на лопасти реактора уже с другой стороны, благодаря чему реактор начинает вращаться. Увеличения крутящего момента не происходит, гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты. Если же сопротивление движению автомобиля возросло (например, автомобиль едет в гору), скорость вращения ведущих колес, а, соответственно, и турбинного колеса падает. В этом случае потоки масла опять останавливают реактор - крутящий момент возрастает. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование крутящего момента в зависимости от режима движения.

Отсутствие жесткой связи в гидротрансформаторе имеет свои достоинства и недостатки. Плюсы: крутящий момент изменяется плавно и бесступенчато, демпфируются крутильные колебания и рывки, передаваемые от двигателя к трансмиссии. Минусы - низкий КПД, так как часть энергии теряется при «перелопачивании масла» и расходуется на привод насоса АКПП, что, в конечном итоге, приводит к увеличению расхода топлива.

Для устранения этого недостатка в гидротрансформаторе применяется режим блокировки. При установившемся режиме движения на высших передачах автоматически включается механическая блокировка колес гидротрансформатора, то есть он начинает выполнять функцию обычного «сухого» сцепления. При этом обеспечивается жесткая непосредственная связь двигателя с ведущими колесами, как в механической трансмиссии. На некоторых АКПП включение режима блокировки предусмотрено и на низших передачах. Движение с блокировкой является наиболее экономичным режимом работы АКПП. При повышении нагрузки на ведущих колесах блокировка автоматически выключается.

При работе гидротрансформатора происходит значительный нагрев рабочей жидкости, поэтому в конструкции АКПП предусматривается система охлаждения с радиатором, который или встраивается в радиатор двигателя, или устанавливается отдельно.

Как работает планетарная передача

Почему в АКПП в подавляющем большинстве случаев применяется планетарная передача, а не валы с шестернями, как в механической коробке? Планетарная передача более компактна, она обеспечивает более быстрое и плавное переключение скоростей без разрыва в передаче мощности двигателя. Планетарные передачи отличаются долговечностью, так как нагрузка передается несколькими сателлитами, что снижает напряжения зубьев.

В одинарной планетарной передаче крутящий момент передается с помощью каких-либо (в зависимости от выбранной передачи) двух ее элементов, из которых один является ведущим, второй - ведомым. Третий элемент при этом неподвижен.

Для получения прямой передачи необходимо зафиксировать между собой два любых элемента, которые будут играть роль ведомого звена, третий элемент при таком включении является ведущим. Общее передаточное отношение такого зацепления 1:1.

Таким образом, один планетарный механизм может обеспечить три передачи для движения вперед (понижающую, прямую и повышающую) и передачу заднего хода.

Передаточные отношения одиночного планетарного ряда не дают возможности оптимально использовать крутящий момент двигателя. Поэтому необходимо соединение двух или трех таких механизмов. Существует несколько вариантов соединения, каждое из которых носит название по имени своего изобретателя.

Планетарный механизм Симпсона , состоящий из двух планетарных редукторов, часто называют двойным рядом. Обе группы сателлитов, каждая из которых вращается внутри своей коронной шестерни, объединены в единый механизм общей солнечной шестерней. Планетарный ряд такой конструкции обеспечивает три ступени изменения передаточного отношения. Для получения четвертой, повышающей, передачи последовательно с рядом Симпсона установлен еще один планетарный ряд. Схема Симпсона нашла наибольшее применение в АКПП для заднеприводных автомобилей. Высокая надежность и долговечность при относительной простоте конструкции – вот ее неоспоримые достоинства.

Планетарный ряд Равиньё иногда называют полуторным, подчеркивая этим особенности его конструкции: наличие одной коронной шестерни, двух солнечных и водила с двумя группами сателлитов. Главным преимуществом схемы Равиньё является то, что она позволяет получить четыре ступени изменения передаточного отношения редуктора. Отсутствие отдельного планетарного ряда повышающей передачи позволяет сделать редуктор коробки очень компактным, что особенно важно для трансмиссий переднеприводных автомобилей. К недостаткам следует отнести уменьшение ресурса механизма приблизительно в полтора раза по сравнению с планетарным рядом Симпсона. Это связано стем, что шестерни передачи Равиньё нагружены постоянно, на всех режимах работы коробки, в то время как элементы ряда Симпсона не нагружены во время движения на повышенной передаче. Второй недостаток – низкий КПД на пониженных передачах, приводящий к снижению разгонной динамики автомобиля и шумности работы коробки.

Коробка передач Уилсона состоит из 3 планетарных редукторов. Коронная шестерня первого планетарного редуктора, водило второго редуктора, и коронная шестерня третьего постоянно соединены между собой, образуя единое целое. Кроме того, второй и третий планетарные редукторы имеют общую солнечную шестерню, которая приводит в действие передачи переднего хода. Схема Уилсона обеспечивает 5 передач вперед и одну заднего хода.

Планетарная передача Лепелетье объединяет в себе обыкновенный планетарный ряд и пристыкованный за ним планетарный ряд Равинье. Несмотря на простоту, такая коробка обеспечивает переключение 6 передач переднего хода и одну заднего. Преимуществом схемы Лепелетье является ее простая, компактная и имеющая небольшую массу конструкция.

Конструкторы постоянно совершенствуют АКПП, увеличивая количество передач, что улучшает плавность работы и экономичность автомобиля. Современные «автоматы» могут иметь до восьми передач.

Как работает система управления АКПП

Системы управления АКПП бывают двух типов: гидравлические и электронные. Гидравлические системы используются на устаревших или бюджетных моделях, современные АКПП управляются электроникой.

Устройством «жизнеобеспечения» для любой системы управления является масляный насос. Его привод осуществляется непосредственно от коленвала двигателя. Масляный насос создает и поддерживает в гидравлической системе постоянное давление, независимо от частоты вращения коленвала и нагрузки на двигатель. В случае отклонения давления от номинального функционирование АКПП нарушается ввиду того, что исполнительные механизмы включения передач управляются давлением.

Момент переключения передач определяется по скорости автомобиля и нагрузке на двигатель. Для этого в гидравлической системе управления существуют два датчика: скоростной регулятор и клапан – дроссель или модулятор. Скоростной регулятор давления или гидравлический датчик скорости устанавливается на выходном валу АКПП. Чем быстрее едет машина, тем больше открывается клапан, тем больше давление проходящей через этот клапан трансмиссионной жидкости. Предназначенный для определения нагрузки на двигатель клапан - дроссель соединяется тросом либо с дроссельной заслонкой (в бензиновых двигателях), либо с рычагом ТНВД (в дизелях).

В некоторых автомобилях для подачи давления на клапан – дроссель используется не трос, а вакуумный модулятор, который приводится в действие разряжением во впускном коллекторе (при увеличении нагрузки на двигатель разряжение падает). Таким образом, эти клапаны формируют давления, пропорциональные скорости движения автомобиля и загруженности двигателя. Соотношение этих давлений и позволяет определять моменты переключения передач и блокировки гидротрансформатора. В «принятии решения» о переключении передачи участвует и клапан выбора диапазона, который соединен с рычагом селектора АКПП и, в зависимости от его положения, запрещает включение определенных передач. Результирующее давление, создаваемое клапаном - дросселем и скоростным регулятором, вызывает срабатывание соответствующего клапана переключения. Причем, если машина ускоряется быстро, то система управления включит повышенную передачу позже, чем при спокойном разгоне.

Как это происходит? Клапан переключения находится под давлением масла от скоростного регулятора давления с одной стороны и от клапана – дросселя с другой. Если машина ускоряется медленно, давление от гидравлического клапана скорости нарастает, что приводит к открытию клапана переключения. Поскольку педаль акселератора нажата не полностью, клапан – дроссель не создает большое давление на клапан переключения. Если же машина ускоряется быстро, клапан – дроссель создает большее давление на клапан переключения, препятствуя его открытию. Чтобы преодолеть это противодействие, давление от скоростного регулятора давления должно превысить давление от клапана - дросселя, но это произойдет при достижении автомобилем более высокой скорости, чем при медленном разгоне.

Каждый клапан переключения соответствует определенному уровню давления: чем быстрее движется автомобиль, тем более высшая передача включится. Блок клапанов представляет собой систему каналов с расположенными в них клапанами и плунжерами. Клапаны переключения подают гидравлическое давление на исполнительные механизмы: муфты фрикционов и тормозные ленты, посредством которых осуществляется блокировка различных элементов планетарного ряда и, следовательно, включение (выключение) различных передач. Тормоз – это механизм, который осуществляет блокировку элементов планетарного ряда на неподвижный корпус АКПП. Фрикцион же блокирует подвижные элементы планетарного ряда между собой.

Электронная система управления так же, как и гидравлическая, использует для работы два основных параметра: скорость движения автомобиля и нагрузку на двигатель. Но для определения этих параметров используются не механические, а электронные датчики. Основными из них являются датчики: частоты вращения на входе коробки передач, частоты вращения на выходе коробки передач, температуры рабочей жидкости, положения рычага селектора, положения педали акселератора. Кроме того, блок управления АКПП получает дополнительную информацию от блока управления двигателем и других электронных систем автомобиля (например, от АБС). Это позволяет более точно, чем в обычной АКПП, определять моменты переключений и блокировки гидротрансформатора. Программа переключения передач по характеру изменения скорости при данной нагрузке на двигатель может легко вычислить силу сопротивления движению автомобиля и ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения, например, попозже включать повышенные передачи на полностью загруженном автомобиле.

АКПП с электронным управлением так же, как и простые гидромеханические коробки, используют гидравлику для включения муфт и тормозных лент, но каждый гидравлический контур управляется электромагнитным, а не гидравлическим клапаном.

Применение электроники существенно расширило возможности АКПП. Они получили различные режимы работы: экономичный, спортивный, зимний. Резкий рост популярности «автоматов» был вызван появлением режима Autostick, который позволяет водителю самостоятельно выбирать нужную передачу. Каждый производитель дал такому типу коробки передач свое название: Audi – Tiptronic, BMW – Steptronic. Благодаря электронике в современных АКПП стала доступна и возможность их «самообучения», т.е. изменение алгоритма переключений в зависимости от стиля вождения. Электроника предоставила широкие возможности для самодиагностики АКПП. И речь идет не только о запоминании кодов неисправностей. Программа управления, контролируя износ фрикционных дисков, температуру масла, вносит необходимые коррективы в работу АКПП.

Неисправности АКПП

Неисправности в работе АКП чаще всего проявляются в вялом разгоне, толчках при переключениях, невключении одной или нескольких передач, беспорядочном их переключении, посторонних шумах при работе. Причиной многих неполадок в работе является недостаточный уровень масла в коробке. На большинстве автомобилей порядок его проверки одинаков. Установив машину на ровную площадку, при заведенном двигателе и нажатой педали тормоза поочередно, на несколько секунд, включаем все режимы. Это позволяет маслу растечься по всем каналам. После этого селектор АКП устанавливаем, в зависимости от конкретной марки, либо в нейтральное положение, либо в положение парковки. Вынимаем щуп и проверяем уровень. На щупе может быть или две метки – минимального и максимального уровня, или четыре – две для холодного масла, две для прогретого.

На некоторых марках процедура проверки отличается от вышеописанной. Например, на «автоматах» Хонды уровень масла проверяют при неработающем двигателе. Не на всех коробках имеются щупы, а может быть только контрольное отверстие, закрытое пробкой. В этом случае уровень проверяется «сервисным» щупом, который есть только в мастерской. Для проверки уровня может использоваться и контрольная пробка в поддоне.

В некоторых автомобилях в главной передаче применяются не цилиндрические, а конические гипоидные шестерни, которые смазываются трансмиссионным маслом. Поэтому если шестерни располагаются в одном корпусе с фрикционами АКП, для масла используется отдельный картер. При доливке важно не перепутать пробки, так как масла для коробки и главной передачи, естественно, несовместимы.

При недостаточном уровне масла из коробки слышны посторонние звуки, начинает шуметь масляный насос. Перелив тоже вреден – лишнее масло вспенивается, подвергается перегреву и окислению. Излишки легко откачать с помощью шприца с надетой на него гибкой трубкой.

После проверки уровня в обязательном порядке следует оценить состояние масла – его цвет и запах. Нормальное, рабочее масло должно быть темно-коричневого или темно-красного цвета и не иметь запаха гари. Оно должно быть текучим и не липким. О наличии неисправностей свидетельствуют механические примеси и помутнение. Примеси попадают в масло в результате износа деталей коробки. Помутнение вызывается попаданием антифриза, если масляный радиатор АКП встроен в радиатор охлаждения двигателя. Кроме того, фрикционы, впитывая антифриз, разбухают, теряя при этом свои свойства. Если масло имеет запах гари, это верный признак подгорания фрикционов. Тяжелые условия эксплуатации приводят к перегреву масла, при этом оно обесцвечивается. Если цвет и запах масла в норме, то его уровень восстанавливают доливкой, если же масло непригодно, его заменяют с обязательной заменой и масляного фильтра. Масло также рекомендуется заменить после 120-150 тысяч километров пробега, даже если производитель обещает его использование на протяжении всего срока службы коробки.

Одна из важнейших деталей АКПП – насос. Они бывают шестеренчатого или лопастного типа. Насос создает давление, необходимое для работы коробки. Если уровень масла недостаточен, в систему попадает воздух. Так как воздух сжимается, давление в гидросистеме падает. В результате передачи переключаются с запозданием, фрикционы пробуксовывают и быстрее изнашиваются. К нарушениям в работе насоса могут привести и повреждения поддона. Если автомобиль ударился днищем, после чего появился громкий шум – в первую очередь проверьте поддон. Деформированная деталь мешает нормальной закачке масла.

В случае, если наблюдаются нарушения в работе коробки, а уровень масла и его качество в норме, необходима более серьезная диагностика. Электроника – самая капризная и непредсказуемая часть АКПП. Все современные коробки имеют собственный блок управления, в котором фиксируются ошибки в ее работе. Но сканеры, способные считывать полную информацию, имеются только у официальных дилеров. Однако некоторые ЭБУ имеют «продвинутую» систему самодиагностики, что упрощает работу диагноста специализированного сервиса. Но вот найти хорошего диагноста непросто. Ведь он должен не только знать, как работает АКПП, но и как она взаимодействует с системой управления двигателем. Например, из-за неисправности датчика массового расхода воздуха на некоторых автомобилях может снижаться давление масла в АКПП. В результате фрикционы «буксуют», а малоопытный специалист будет искать неисправность в самой коробке очень долго. Хороший диагност должен обладать аналитическими способностями, ведь инженеры постоянно совершенствуют конструкции АКП, вводя новые датчики и исполнительные механизмы. Документация по ремонту далеко не всегда отражает эти изменения, специалисту сервиса приходится разбираться в них самостоятельно.

Кроме того, в работе вполне исправной коробки могут возникать временные сбои. Например, при плотном городском движении электроника, перегреваясь, начинает хаотично переключаться с первой на вторую передачу и наоборот. Как только условия движения становятся более равномерными, работа АКП нормализуется. Такую же нелогичную работу может спровоцировать и «спортивный» стиль езды. Владелец обращается в сервис с жалобой, а диагност не находит в памяти ЭБУ никаких ошибок!

Еще один важный узел любой АКПП – гидротрансформатор. Он играет роль сцепления, передавая крутящий момент от двигателя. Наиболее часто встречающиеся его неисправности – поломка муфты свободного хода реактора и износ упорных подшипников. При выходе из строя муфты падает передаваемый гидротрансформатором крутящий момент, разгон автомобиля становится медленным. Износ упорного подшипника проявляется повышенным шумом при положении селектора во всех «ездовых» режимах и его пропадании в положениях «нейтрали» и «парковки». Сильный износ может привести к тому, что турбинное и насосное колесо цепляются друг за друга, и загиб их лопаток неизбежен.

Вообще, при любом ремонте АКПП гидротрансформатор в обязательном порядке вскрывают для проведения профилактики. Такую работу производят высококвалифицированные специалисты. Гидротрансформатор закрепляют и вскрывают по сварочному шву. Особого мастерства требует регулировка зазоров подшипников и окончательная сварка при сборке.

Управление автомобилем, оснащенным автоматической коробкой передач достаточно простое, трудности возникают у новичков, не ознакомившихся с принципом работы АКПП и с её конструктивными особенностями.

Вы управляли автомобилем с МКПП и не относитесь к «чайникам»? Тогда на первых порах вождения АКПП следите за положением левой ноги. Приобретенная привычка нажимать педаль сцепления, которая отсутствует на авто, оснащенных АКПП может помешать во время езды. Очевидно: перед управлением машиной, оборудованной селектором, научитесь пользоваться только одной ногой — быстро перемещать правую ногу с педали «газа» на «тормоз», не вспоминая при этом про сцепление.

Рычаг переключения скоростей в автомобилях, оборудованных АКПП, называется селектором, он дополнительно оснащен кнопкой разблокировки, предотвращающей неправильное переключение передач. Основное достоинство указанного типа коробок - возможность подбора электроникой передаточного числа, соответствующего условиям езды, без участия водителя. Отсутствует необходимость учиться плавно переключать передачи: «умная» коробка справляется с этой задачей самостоятельно.

Вождение машины, оснащенной автоматической коробкой передач, начинается с изучения основных режимов работы агрегата, имеющих соответствующие обозначения:

«Р» - парковочный, используется для пуска мотора. Селектор переключается в эту позицию при условии полной остановки ТС или при использовании ручника. Некоторые изготовители автомобилей с автоматическими коробками в инструкции по эксплуатации машины указывают необходимость использования ручного тормоза во время применения позиции «Паркинг».
«D» - движение вперед, позволяет авто двигаться вперед. От степени нажатия педали «газа» и условий движения транспортного средства передачи будут подбираться автоматически. Находясь в указанном режиме, машина, стоящая на наклонной поверхности, не будет скатываться назад, если угол наклона поверхности не слишком крутой.
«R» - задний ход, позволяет автомобилю двигаться назад. Включается это положение после полной остановки авто, плюс при выжатой педали «тормоза».
«N» - нейтралка, применяется для прогревания мотора в холодное время года, не рекомендуется переключать селектор в указанное положение во время движения машины. Обеспечивает холостую работу силового агрегата без передачи крутящего момента на колеса.
«D2» (или S) - понижение передачи, используется на спусках, подъемах. Остановить машину в этом режиме получится более эффективно, чем при положении «D». Коробка будет использовать только две передачи – первую и вторую.
«D1»(или L) - последующий диапазон уменьшения передачи, используется при обледенении дорог, горном серпантине, в отдельных случаях можно использовать для торможения двигателем. В этом режиме автомобиль всегда будет двигаться на первой передаче.

Переключение селектора из положения «D» в позиции «D3»(D2), «D2»(D1) выполняется при движении машины. Усовершенствованные автоматические коробки переключения передач имеют дополнительные режимы разгона:

экономный - «Е»;
нормальный - «N»;
спортивный - «S».

Практические занятия

Установите селектор, в необходимый режим, выполнив следующие действия:

Запустите двигатель (переключить рычаг получится только при заведенном двигателе).
Выжмите педаль «тормоза».
Нажмите нужную кнопку режима, расположенную на селекторе (если в этом есть необходимость).
Выберите положение, соответствующее необходимому направлению движения машины: «D» - транспортное средство поедет вперед, «N» - нейтраль, машина будет стоять на месте, или покатится под уклон, «R» - поедет назад. При включении выбранной водителем передачи автомобиль не начнет движение, а когда отпустите педаль «тормоза» - машина поедет. Учитывайте этот нюанс, не убирайте ногу с «тормоза» раньше времени во избежание ДТП.

Автоматические коробки распознают команды водителя по нажатию педали «газа»: плавный разгон, постепенное переключение скоростей обеспечивается нажатием с небольшим усилием. Интенсивный разгон, необходимый при обгонах, достигается выжимом педали «газа» в пол, при этом АКПП сначала включит передачу ниже, затем авто начнет разгоняться. Учитывайте: от момента выжима педали «газа» до разгона транспортного средства происходит небольшая задержка, примерно одна секунда, это время неощутимо при неспешной езде, а в условиях обгона может быть фатальным.

Решив остановить движение автомобиля, нажмите педаль «тормоза». При кратковременной остановке, на светофоре, не переводите селектор с положения «D» - продлите ресурс внутренних механизмов АКПП.

Держите педаль тормоза нажатой после остановки машины в ситуациях:

Длительные остановки (пробки), нажатая педаль тормоза позволит мотору отдохнуть, не будет зря сжигаться горючее, используйте положение «N».
Машина стоит на уклоне, селектор не переведен в позицию «Р».

Вышеуказанная инструкция для «чайников» позволит управлять автомобилем с коробкой автомат. Учтите: лучше сразу научиться правильному вождению, чтобы не нанести вред АКПП. Исправить вредные привычки управления транспортным средством сложно.

Дополнительные режимы

К дополнительным режимам коробок автомат относят:

Зимний режим, имеет обозначение «*», «W», «SNOW», «HOLD», «WINTER». Согласно ему исключается пробуксовка во время переключения скоростей и при начале движения транспортного средства. Производится начало движения машины со второй передачи. Переключение на другие передачи происходит при меньших оборотах привода - это позволяет исключить перепады в работе коробки во время ускорений, уменьшает вероятность заноса авто. Эксперты уточняют: не стоит использовать указанный режим летом - можно получить перегрев коробки из-за достижения максимальной нагрузки на агрегат.
Подрежимы положения «D» ограничивают ускорение больше определенного диапазона передач:

«S» или «З» - обеспечение включения передачи не выше третьей. Указанные позиции используют на участках дороги, требующих от водителя повышенного внимания. Осуществляя вождение, используют режим «З», при этом следите за показаниями тахометра, его стрелка не должна попадать в красную зону.
«2» - ограничение включения передач не выше второй, движение автомобиля происходит со скоростью не более 80 км/час. Применяется на крутых уклонах, скользких дорогах.
«1», «L» - используется для тяжелых условий эксплуатации машины: езда по бездорожью, крутые уклоны. Только передача, скорость не более 40 км/ час.

Дополнительные режимы эксплуатации коробок автомат позволяют производить управление машиной при неблагоприятных условиях. Учитывайте: случайное включение подрежимов «1», «2» при большой скорости приведет резкому замедлению движения авто, спровоцирует занос транспортного средства.

Управлять коробкой автомат может неопытный водитель, нижеуказанные рекомендации позволят продлить ресурс АКПП:

Нельзя давать большие нагрузки на непрогретую коробку. Трансмиссионное масло прогревается медленнее моторной жидкости. При управлении машиной с указанным типом коробки проезжайте несколько километров на небольшой скорости.
Избегайте пробуксовки колес: не нажимайте резко на «газ», если покрытие дороги неоднородное.
Старайтесь не буксировать прицепы, другие авто.
Откажитесь от включения нейтрали при движении автомобиля.

Правильная эксплуатация автоматической коробки позволяет получать удовольствие от вождения и препятствует преждевременной поломке агрегата, позволяя механизму нормально работать.

Как проверить масло в коробке передач Коробка автомат при переключении передачи дергает машину

Автоматическая коробка переключения передач (сокращено: АКПП) - это один из типов трансмиссии машины. Коробка автомат самостоятельно (исключает прямое вмешательство водителя в процесс) устанавливает нужное соотношение передаточных чисел, исходя из условий движения и различных факторов.
Инженерная терминология признает «автоматом» лишь планетарный элемент узла, который напрямую связан с переключением передач и вкупе с гидротрансформатором создает единую автоматическую ступень. Важный момент: автоматическая трансмиссия всегда работает в связке с гидротрансформатором – он гарантирует корректную работу агрегата. Роль гидротрансформатора заключается в передаче определенной величины крутящего момента входному валу, а также в предотвращении рывков при смене ступеней.

Варианты

Автоматическая коробка является, все же, условным понятием, ибо существуют ее подвиды. Но родоначальником класса является гидромеханическая планетарная коробка передач. Именно гидроавтомат ассоциируется с АКПП, по большой части. Хотя в настоящее время существуют альтернативы:

роботизированная коробка («робот»). Это вариант «механики», но переключение между ступенями происходит автоматизировано. Это возможно посредством наличия в конструкции «робота» электромеханических (электропневматических) исполнительных устройств, которые приводятся в действие электроникой;
вариатор. Подвид бесступенчатой трансмиссии. Не имеет прямого отношения к коробкам передач, но осуществляет реализацию мощности силового агрегата. Процесс смена передаточного соотношения происходит постепенно. Клиноцепной вариатор не имеет ступеней. Вообще, принцип его работы можно сравнить с велосипедной скоростной звездочкой, которая по мере раскручивания придает велосипеду ускорение посредством цепи. Автопроизводители, с целью приближения работы данной трансмиссии к традиционным (со ступенями) и для избавления от заунывного гула при разгоне, создают виртуальные передачи.

Устройство

Гидромеханическая коробка - «автомат» состоит из гидротрансформатора крутящего момента и автоматической планетарной коробки передач.

Конструкция гидротрансформатора включает в себя три рабочих колеса:

Каждый элемент ГДТ (гидротрансформатор) требует строго подхода при производстве, синхронной интеграции, балансировки. На основании этого, ГДТ изготовляется как неразборный и не пригодный к ремонту агрегат.

Конструктивное расположение гидротрансформатора: между картером трансмиссии и силовой установкой – что аналогично нише установки под сцепление на «механике».

Предназначение ГДТ

Гидротрансформатор (относительно обычной гидромуфты) преобразует крутящий момент двигателя. Иными словами, происходит непродолжительное повышение показателей тяги, которую принимает коробка - «автомат» при ускорении транспортного средства.

Органический недостаток ГДТ, следующий от его принципа действия – проворот турбинного колеса при взаимодействии с насосным. Это отражается в потерях энергии (КПД ГДТ в момент равномерного движения авто – не более 85 процентов), и приводит к возрастанию тепловых выделений (некоторые режимы гидротрансформатора провоцируют больший выброс тепла, нежели сам силовой агрегат), повышенному расходу топлива. Сейчас автопроивзодители на своих машинах интегрируют в трансмиссию фрикционную муфту, которая блокирует ГДТ в момент равномерного движения на высокой скорости и высших ступенях – это уменьшает потери на трение гидротрансформаторного масла и снижает расход горючего.

Для чего нужна фрикционная муфта

В задачу пакета фрикционов входит переключение между передачами посредством сообщения/разобщения частей автоматической трансмиссии (входной/выходной валы; элементы планетарных редукторов и из замедление по отношению к корпусу АКП) .

Конструкция муфты:

барабан. Оснащен необходимыми шлицами внутри;
хаб. Имеет выдающиеся наружные зубья прямоугольной формы;
комплект фрикционных дисков (кольцеобразные). Располагается между хабом и барабаном. Одна часть пакета состоит из металлических внешних выступов, которые входят в барабанные шлицы. Другая – пластмассовая с внутренними вырезами под зубья хаба.

Фрикционная муфта сообщается посредством сжатия кольцеобразным поршнем (интегрирован в барабан) дискового комплекта. Подводка масла к цилиндру осуществляется при помощи барабанных, валовых и корпусных (АКПП) канавок.

Обгонная муфта имеет свободное проскальзывание в определенном направлении, а в противоположном – заклинивается и передает крутящий момент.

Обгонная муфта включается в себя:

внешнее кольцо;
сепаратор с роликами;
внутренне кольцо.

Задача узла:

Блок управления автоматической коробкой: устройство

Блок состоит из комплекта золотников. Они управляют масляными потоками по направлению к поршням (тормозные ленты)/фрикционным муфтам. Золотники располагаются в последовательности, которая зависит от движения селектора КПП/автоматики (гидравлическая/электронная).

Гидравлическая . Применяет: масляное давление центробежного регулятора, который взаимодействует с выходным валом коробки/масляное давление, которое образуется в ходе нажатия на педаль акселератора. Эти процессы передают электронному блоку управления данные о угле наклона педали газа/скорости авто, далее следует переключение золотников.

Электронная . Используются соленоиды, которые перемещают золотники. Проводные каналы соленоидов находятся снаружи корпуса АКП, и проходят к блоку управления (в некоторых случаях – к совмещенному БУ системы впрыска топлива и зажигания). Полученная информация о скорости авто/угла наклона газа определяет дальнейшее передвижение соленоидов посредством электронной системы/рукояти селектора АКП.

Иногда автоматическая коробка работает даже при неисправной электронной системе автоматики. Правда, при условии включенной третьей передачи (либо все ступени) в ручном режиме управления коробкой.

Управление селектором

Разновидности положения селекторов (рычага АКП):

напольный. Традиционное расположение в большинстве авто – на центральном тоннеле;
подрулевой. Такая компоновка часто встречается у американских машин (Крайслер, Додж), а также у Мерседеса. Активация нужного режима трансмиссия происходит через вытягивание рычага на себя;
на центральной консоли. Применяется на минивэнах и на некоторых обычных автомобилях (пр.: Хонда Цивик VII, CR-V III), благодаря чему освобождается пространство между передними сиденьями;
кнопочный. Схема расположения получило широкое применение на спорткарах (Феррари, Шевроле Корвет, Ламборджини, Ягуар и прочие). Хотя сейчас интегрируется и на гражданские машины (премиум-класс).

Прорези напольных селекторов бывают:

Эксплуатация коробки

Как пользоваться коробкой - «автомат» правильно? Две педали и множество режимов трансмиссии могут ввергнуть в ступор неопытного в этом деле водителя. На первый взгляд, все просто, но существуют нюансы. Ниже даются пояснения того, как пользоваться автоматической коробкой передач правильно.

Режимы

В основном, коробка - «автомат» имеет на селекторе следующие положения:

Р - это осуществление парковочной блокировки: блокировка ведущих колес (интегрирована внутри КПП и не взаимодействует со стояночным тормозом). Аналог установки машины на передачу («механика») при ее постановки на стоянку;
R - передача заднего хода (запрещено активировать в момент движения авто, хотя сейчас применяется блокировка);
N - режим нейтральной передачи (активация возможна при непродолжительной стоянке/ буксировке);
D - передний ход (задействован весь передаточный ряд коробки, иногда – отсекаются две высшие передачи);
L - активация режима пониженной передачи (малый ход) с целью передвижения вне дороги или по таковой, но со сложными условиями.

Вспомогательные (расширенные) режимы

Присутствуют на коробках с обширными рабочими диапазонам (также могут иначе маркироваться основные режимы):

(D) (либо O/D)- овердрайв. Режим экономии и размеренного перемещения (при любой возможности коробка переключается наверх);
D3 (O/D OFF) - дезактивация высшей ступени для активной езды. Задействуется торможением силовым агрегатом;
S - передачи раскручиваются до максимальных оборотов. Может присутствовать возможность ручного управления коробкой.

Принять во внимание:

«автомат» относительно механической КПП тормозит двигателем только в определенных режимах, в остальных же трансмиссия имеет свободное проскальзывание черз обгонные муфты, и машина едет «накатом».

Пример – режим ручного управления коробкой (S) предусматривает замедление мотором, а автоматизированный D – нет.

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.

Даже с учетом более высокой стоимости, автомобиль с коробкой автомат обеспечивает больший комфорт, а также в значительной степени упрощает эксплуатацию ТС (особенно если говорить о водителях-новичках).

При этом с учетом кажущейся простоты эксплуатации, «автоматом» также нужно правильно пользоваться. Другими словами, нужно знать, как управлять автоматической коробкой передач, так как определенные ошибки могут привести не только к сокращению ресурса, но и к серьезным поломкам АКПП.

В этой статье мы рассмотрим режимы и особенности работы , так как роботизированные коробки РКПП () отличаются от АКПП и будут рассмотрены отдельно.

Читайте в этой статье

Как переключать передачи на «автомате»

Начнем с того, что пользоваться коробкой — автомат достаточно просто и удобно. При езде такая коробка сама подбирает необходимое передаточное число с учетом нагрузки на двигатель, скорости движения ТС, положения педали газа и т.д.

Что касается водителя, главной задачей становится выбор необходимого режима при помощи селектора в салоне автомобиля. При этом на практике не все водители знают, как переключаются режимы АКПП для управления коробкой и что они означают.

Итак, рассмотрим традиционную гидромеханическую автоматическую коробку передач (АКПП с ). Управление автоматической коробкой передач предполагает наличие следующих режимов:

P — парковочный режим, парковка. В такой режим можно переводить селектор АКПП после полной остановки автомобиля в том случае, если дальнейшая езда не планируется (машина ставится на стоянку). Также в данном режиме можно запускать ДВС (например, для прогрева).

Единственное, чтобы избежать поломок, если автомобиль стоит на неровной площадке (имеется значительный уклон), сначала нужно затянуть стояночный тормоз («ручник»), а уже затем перевести селектор в режим «паркинг».

Не вдаваясь в подробности, при постановке в режим «P» в коробке срабатывает блокировка, то есть машина не покатится вперед или назад. Однако в том случае, если есть уклон и стояночный тормоз не затянут, вся нагрузка ложится на достаточно хрупкий механизм блокировки.

Кстати, в случае парковки на ровной площадке затягивать стояночный тормоз нет острой необходимости. Это позволяет зимой не пользоваться ручником, что, в свою очередь, исключает примерзание задних тормозных колодок, подклинивание тормозных цилиндров и т.д. (особенно в случае с барабанными задними тормозами).

D — движение вперед, передачи переключаются автоматически. Данный режим является стандартным для АКПП.

При езде в режиме «драйв» в случае кратковременной остановки (например, на светофоре) водителю достаточно удерживать автомобиль, нажимая на педаль тормоза. При этом переводить в селектор в режим P не нужно. Также при отпускании педали тормоза машина с АКПП не покатится назад в случае, если дорога имеет уклон.

R – задний ход, реверс. Включение данного режима означает, что автомобиль с АКПП будет двигаться только назад (включена задняя передача).

Обратите внимание, включать режим R можно только тогда, когда автомобиль полностью остановлен. Более того, переключение в данный режим должно производиться только при нажатой педали тормоза. Это позволяет избежать качения автомобиля вперед или назад в том случае, если машина стоит на неровной площадке.

N – нейтральная передача (нейтраль, нейтралка). Данный режим означает, что коробка и двигатель разомкнуты. Указанный режим позволяет произвести прогрев двигателя, выполнять буксировку машины с АКПП без вывешивания ведущих колес и т.д.

Нужно учитывать, что если машина поставлена в режим N, на уклоне без нажатой педали тормоза или включенного ручника автомобиль будет скатываться.

Режимы D3, D2, D1 (на разных АКПП обозначены L2, L или могут обозначаться просто 3, 2, 1 и т.д.) фактически являются блокировкой включения повышенных передач.

Например, D1 или L означает, что автомобиль будет двигаться только на первой передаче, D2 означает, что выше второй передачи коробка не переключится и т.д. Указанные режимы необходимы для тяжелых условий эксплуатации (например, езда в «натяг», движение с малой скоростью, движение по снегу, льду, скользким покрытиям).

В указанных режимах проявляется более выраженный эффект торможения двигателем, который облегчает езду по горным серпантинам, дорогам с частыми спусками и подъемами и т.д.

Дополнительные режимы АКПП у разных производителей могут обозначаться: S-спортивный режим, Е — экономичный, W- зимний и т.п.

Например, в спортрежиме автомат будет «затягивать» переключение и переходить на повышенную передачу при высоких оборотах двигателя. Это позволяет автомобилю динамично ускоряться с места, выполнять обгоны.

В режиме экономии переключения передач, напротив, будут происходить раньше, двигатель не «раскручивается», а сам режим подходит для спокойной езды.

В режиме W (winter, зима) или S (snow, снег) коробка распределяет крутящий момент так, чтобы ведущие колеса не пробуксовывали. Если просто, автомобиль трогается не с первой, а сразу со второй передачи.

Зимний режим «автомата» предполагает, что передачи переключаются плавно (на пониженных оборотах двигателя). Это необходимо для того, чтобы добиться плавности переключений и исключить вероятность заносов. Добавим, что данный режим настоятельно не рекомендуется использовать, когда на улице плюсовая температура.

Еще отметим, что некоторые АКПП имеют режим «овердрайв», который отключает переход на самые высокие передачи. Например, 4-х ступенчатый автомат не будет переходить на четвертую передачу. Такой режим хорошо подходит для езды в черте города, где скорости невысокие, а движение предполагает постоянные разгоны и остановки.

Добавим, что АКПП также имеет так называемый режим «кик-даун» (дословно, удар или сброс вниз). Данный режим предполагает резкое понижение передачи для интенсивного ускорения в том случае, если водитель сильно нажимает на педаль газа.

Включение «кик-даун» обычно производится нажатием педали акселератора на ¾ хода, после чего АКПП переключается на пониженную передачу, повышаются обороты двигателя, машина активно ускоряется. Этот режим незаменим при обгонах, резких перестроениях в потоке и т.д.

Также следует выделить возможность ручного переключения передач на многих АКПП. Данная функция, хорошо известная под названием Типтроник (Tiptronic), позволяет водителю самостоятельно повышать и понижать передачи.

Как правило, полностью «ручным» переключением передач эту функцию назвать нельзя, так как КПП работает в полуавтоматическом режиме, имитируя ручное управление.

Техника вождения автомобиля с автоматической коробкой передач

Разобравшись с тем, как переключаются передачи на автомате, а также рассмотрев основные режимы работы АКПП, можно перейти к тому, как ездить на коробке «автомат».

Начнем с основного. Важно понимать, что автоматическая коробка «боится» постоянных резких разгонов с места, а также пробуксовки колес в грязи, снегу или на льду. Подобные условия приводят к тому, что коробка «автомат» перегревается.

Например, если машина буксует, при этом выехать не позволяет ни один режим, лучше обратиться за сторонней помощью и просто подтолкнуть автомобиль или же вытащить на буксире в режиме N.

Вернемся к езде на автомате и как управлять автомобилем с АКПП. Вождение автомобиля с коробкой автомат сводится к следующему:

начинать пользоваться коробкой автомат нужно при условии нажатой педали тормоза.
нажав на тормоз, для начала движения следует перевести селектор из Р или N в нужный режим (R, D, 3, 2, L);
если ранее был задействован стояночный тормоз, ручник нужно «опустить».
сняв машину с ручника и отпустив педаль тормоза, автомобиль медленно и плавно начнет движение (в ряде случаев, например, если автомобиль стоит на подъеме, отката назад в режиме D не произойдет, однако и явного движения вперед не будет);
чтобы ускориться, нужно нажать на педаль газа (акселератор). В режиме D автомат самостоятельно будет повышать передачи при разгоне и понижать при замедлении. Для незначительного снижения скорости без использования тормозов достаточно полностью отпустить газ.
чтобы добиться эффективного замедления/полной остановки нужно нажать на тормоз. Для последующего ускорения достаточно снова отпустить тормоз и нажать на газ.
переводить селектор из режима D в режим P или N при коротких остановках не нужно (данные режимы включаются только при длительном простое с работающим ДВС от 10-15 минут и более).
с учетом наличия разных режимов работы АКПП, водителю следует подбирать такой, который наилучшим образом подходит для конкретных условий эксплуатации.

Обратите внимание, запрещено переводить селектор в положение Р и R до полной остановки автомобиля или в движении. Игнорирование данного утверждения приведет к серьезной поломке АКПП.

Еще следует учитывать, что если возникла необходимость длительного простоя автомобиля с заведенным двигателем (пробка и т.д.), при этом отмечены высокие температуры наружного воздуха, тогда селектор нужно перевести из режима D в режим N, чтобы избежать перегрева коробки — автомат.

Прежде всего, во время эксплуатации гидромеханической АКПП следует избегать работы такой коробки без предварительного прогрева. Это значит, что «автомат» нужно прогревать перед поездкой, причем независимо от наружной температуры.

На практике это значит, что после стоянки желательно запустить и , при этом после незначительного прогрева мотора нажимается педаль тормоза, после чего селектор выбора режимов работы АКПП задерживается в каждом положении от 30 сек. до 1 минуты.

Важно помнить, что в АКПП залит большой объем рабочей жидкости ATF (трансмиссионное масло), вязкостные свойства которой зависят от температуры. При этом АКПП очень чувствительна к качеству и вязкости масла. Не трудно догадаться, что пока коробка не прогреется, трансмиссию нельзя сильно нагружать. При этом до выхода на рабочие температуры коробке передач нужно больше времени, чем двигателю.

Еще одним нюансом при эксплуатации машин с «автоматом» является то, что автоматические трансмиссии могут выйти из стоя после длительной пробуксовки ведущих колес. Это значит, что если такой автомобиль основательно застрял в снегу или в грязи, от попыток выехать своим ходом лучше отказаться.

В противном случае «горят» фрикционы, коробка перегревается, сильно изнашивается, загрязняется продуктами износа и т.д. Результат — дорогостоящий ремонт АКПП, замена пакетов фрикционов, промывка каналов и т.д.

Еще АКПП сильно изнашивается в том случае, если практикуется буксировка прицепа или других авто. Причиной снова является перегрев АКПП. Также добавим, что буксировать саму машину с автоматом также нужно правильно.

Зачастую, производитель прописывает правила и рекомендации касательно буксировки без вывешивания ведущих колес в мануале. Чаще всего, буксировать машину с АКПП можно на нейтральной передаче, скорость перемещения 50 км/ч, расстояние ограничено отметкой 50-60 км.

Также добавим, что владельцы машин с АКПП часто интересуются, нужно ли пользоваться стояночным тормозом на машине с автоматом. Дело в том, что все авто с автоматической трансмиссией имеют ручник, однако параллельно работает и блокировка в режиме P.

При этом нужно учитывать, что в режиме «паркинг» без использования стояночного тормоза вся нагрузка ложится на механизм блокировки и сокращает его ресурс. Также никак не следует исключать возможность поломки механизма во время стоянки, то есть «ручник» фактически является дополнительной страховкой.

Стояночным тормозом нужно пользоваться в том случае, если пришлось остановить автомобиль на спуске или подъеме. В этой ситуации селектор АКПП легче перевести в режим D или реверс из режима P только тогда, когда затянут стояночный тормоз. Получается, перед тем, как начать движение, нужно сначала нажать на педаль тормоза, затем перевести селектор в нужный режим, а уже затем опустить ручник.

Подведем итоги

Как видно, использование коробки — автомат не предполагает каких-либо сложностей, однако необходимо соблюдать определенные правила и придерживаться целого ряда рекомендаций.

Прежде всего, данную коробу нужно прогревать, на «автомате» нежелательно буксовать или часто ездить с прицепом, всячески нагружать автомобиль, перегревать АКПП в пробках и т.п.

Только соблюдение условий и правил эксплуатации коробки — автомат позволяет сохранить плановый ресурс АКПП (особенно с учетом достаточно высокой стоимости ремонта «автомата»), а также не испытывать каких-либо проблем и сбоев (толчки, пинки, рывки АКПП) во время езды на автомобиле с трансмиссией данного типа.

Конструкция автоматической коробки передач

Современная коробка-автомат, или «гидромеханическая трансмиссия», состоит из:

гидротрансформатора крутящего момента (он же – «гидродинамический трансформатор, ГДТ»);
планетарного механизма автоматического переключения передач; тормозной ленты, заднего и переднего фрикционов – устройств, что напрямую переключают передачи;
устройства управления (узла, состоящего из насоса, клапанной коробки и маслосборника).

Гидротрансформатор нужен для передачи крутящего момента от силового агрегата к элементам автоматической трансмиссии. Располагается между коробкой и мотором, и, таким образом, выполняет функцию сцепления. Гидротрансформатор наполнен рабочей жидкостью, которая улавливает и передает энергию двигателя в масляный насос, находящейся непосредственно в коробке.

Состоит гидротрансформатор состоит из больших колёс с лопастями, погружёнными в специальное масло. Передача крутящего момента осуществляется не механическим устройством, а при помощи масляных потоков и их давления. Внутри гидротрансформатора расположены пара лопастных машин – центростремительная турбина и центробежный насос, а между ними – реактор, который ответственен за плавные и стабильные изменения крутящего момента на приводах к колёсам транспортного средства. Итак, гидротрансформатор не контактирует ни с водителем, ни со сцеплением (он «сам и есть» сцепление).

Насосное колесо соединяется с коленвалом двигателя, а турбинное, - с трансмиссией. При вращении насосного колеса отбрасываемые им потоки масла раскручивают турбинное колесо. Чтобы крутящий момент можно было изменять в широких диапазонах, между насосным и турбинным колёсами предусмотрено реакторное колесо. Которое, в зависимости от режима движения автомобиля, может быть либо неподвижным, либо вращаться. Когда реактор неподвижен, он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем большее воздействие оно оказывает на турбинное колесо. Таким образом, момент на турбинном колесе увеличивается, т.е. устройство его «трансформирует».

Но гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент во всех требуемых пределах. Да и обеспечить движение задним ходом он тоже не в силу. Для расширения этих возможностей к нему и присоединяется набор из отдельных планетарных передач с разным передаточным коэффициентом. Как бы несколько одноступенчатых КПП, собранных в одном корпусе.

Планетарная передача представляет собой механическую систему, состоящую из нескольких шестерён-сателлитов, которые вращаются вокруг центральной шестерни. Сателлиты фиксируются вместе при помощи круга-водила. Внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца (отсюда и название механизма – «планетарная передача»), внешняя шестерня вращается вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга.

Тормозная лента, задний и передний фрикцион – напрямую производят переключения передач с одной на другую. Тормоз – это механизм, который производит блокировку элементов планетарного ряда на неподвижный корпус коробки-автомата. Фрикцион же блокирует подвижные элементы планетарного ряда между собой.

Системы управления автоматических КПП бывают 2-х типов: гидравлическими и электронными. Гидравлические системы используются на устаревших или бюджетных моделях, и постепенно выводятся из употребления. А все современные коробки-«автоматы» управляются электроникой.

Устройством «жизнеобеспечения» для любой системы управления можно назвать масляный насос. Его привод осуществляется непосредственно от коленчатого вала двигателя. Масляный насос создаёт и поддерживает в гидравлической системе постоянное давление, независимо от частоты вращения коленчатого вала и нагрузок на двигатель. В случае отклонения давления от номинального функционирование АКПП нарушается –ввиду того, что исполнительные механизмы включения передач управляются давлением.

Момент переключения передач определяется по скорости автомобиля и нагрузке на двигатель. Для этого в гидравлической системе управления предусмотрена пара датчиков: скоростной регулятор и клапан-дроссель, или модулятор. Скоростной регулятор давления или гидравлический датчик скорости устанавливается на выходном вале автоматической коробки.

Чем быстрее едет транспортное средство, тем больше открывается клапан, и тем больше становится давление проходящей через этот клапан трансмиссионной жидкости. Предназначенный для определения нагрузки на двигатель клапан-дроссель соединяется тросом либо с дроссельной заслонкой (если речь идёт о бензиновом двигателе), либо с рычагом топливного насоса высокого давления (в дизельном моторе).

В некоторых автомобилях для подачи давления на клапан-дроссель используется не трос, а вакуумный модулятор, который приводится в действие разряжением во впускном коллекторе (при увеличении нагрузки на двигатель разряжение падает). Таким образом, эти клапаны создают такие давления, которые будут пропорциональными скорости движения автомобиля и загруженности его двигателя. Соотношение этих давлений и позволяет определять моменты переключения передач и блокировки гидротрансформатора.

В «ловле момента» переключения передачи принимает участие и клапан выбора диапазона, который соединен с селекторным рычагом АКПП и, в зависимости от его положения, разрешает либо запрещает включение определенных передач. Результирующее давление, которое создают клапан-дроссель и скоростной регулятор, вызывает срабатывание соответствующего клапана переключения. Причём, если машина ускоряется быстро, то система управления включит повышенную передачу позже, чем при разгоне спокойно-равномерном.

Как это делается? Клапан переключения находится под давлением масла от скоростного регулятора давления с одной стороны, и от клапана-дросселя – с другой. Если машина ускоряется медленно, то давление от гидравлического клапана скорости идёт по нарастающей, что приводит к открытию клапана переключения. Поскольку педаль акселератора нажата не полностью, то клапан - дроссель не создает большого давления на клапан переключения. Если же машина разгоняется быстро, то клапан-дроссель создаёт бо́льшее давление на клапан переключения, и препятствует его открытию. Чтобы преодолеть это противодействие, давление от скоростного регулятора давления должно превзойти давление от клапана-дросселя. Но это произойдет при достижении автомобилем более высокой скорости, чем это происходит при медленном разгоне.

Электронная система управления так же, как и гидравлическая, использует для работы 2 основных параметра. Это скорость движения автомобиля и нагрузку на его двигатель. Но для определения этих параметров используются уже не механические, а электронные датчики. Основными из них являются рабочие датчики: частоты вращения на входе коробки передач; частоты вращения на выходе коробки передач; температуры рабочей жидкости; положения рычага селектора; положения педали акселератора. Кроме того, блок управления коробки-«автомата» получает дополнительную информацию от блока управления двигателем, и от других электронных систем автомобиля (в частности, от ABS – антиблокировочной системы).

Это позволяет точнее, чем в обычной АКПП, определять моменты необходимости в переключениях или в блокировке гидротрансформатора. Электронная программа переключения передач по характеру изменения скорости при данной нагрузке на двигатель может легко и мгновенно вычислить силу сопротивления движению автомобиля и при необходимости подстроиться: ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения. Например, попозже включать повышенные передачи на полностью загруженном транспортном средстве.

В остальном, АКПП с электронным управлением так же, как и обычные, «не отягощённые электроникой» гидромеханические коробки, используют гидравлику для включения муфт и тормозных лент. Однако у них каждый гидравлический контур управляется электромагнитным, а не гидравлическим клапаном.

Перед началом движения насосное колесо вращается, реакторное и турбинное остаются в неподвижном состоянии. Реакторное колесо закреплено на вале посредством обгонной муфты, в связи с чем может вращаться только в одну сторону. Когда водитель включает передачу, нажимает на педаль газа – обороты двигателя растут, насосное колесо набирает обороты и потоками масла раскручивает колесо турбинное.

Масло, отбрасываемое обратно турбинным колесом, попадает на неподвижные лопатки реактора, которые дополнительно «подкручивают» поток этой жидкости, увеличивая его кинетическую энергию, и направляют на лопасти насосного колеса. Таким образом, при помощи реактора возрастает крутящий момент, что и требуется транспортному средству, набирающему разгон. Когда автомобиль разогнался, и начал двигаться с постоянной скоростью, то насосное и турбинное колёса вращаются примерно с одинаковыми оборотами. Причём поток масла от турбинного колеса попадает на лопасти реактора уже с другой стороны, благодаря чему реактор начинает вращаться. Возрастания крутящего момента не происходит, и гидротрансформатор переходит в равномерный режим гидромуфты. Если же сопротивление движению автомобиля начало возрастать (к примеру, автомобиль начал ехать на подъём, в гору), то скорость вращения ведущих колёс, а, соответственно, и турбинного колеса, падает. В этом случае потоки масла снова затормаживают реактор – и крутящий момент возрастает. Таким образом, производится автоматическое регулирование крутящего момента, в зависимости от изменений в режиме движения транспортного средства.

Отсутствие жёсткой связи в гидротрансформаторе имеет как достоинства, так и недостатки. Плюсы состоят в том, что крутящий момент изменяется плавно и бесступенчато, демпфируются крутильные колебания и рывки, передаваемые от двигателя к трансмиссии. Минусы состоят, прежде всего, в невысоком КПД, поскольку часть полезной энергии попросту теряется при «перелопачивании» масляной жидкости и расходуется на привод насоса АКПП, что, в конечном итоге, приводит к увеличению расхода топлива.

Но для сглаживания данного недостатка в гидротрансформаторах современных АКПП применяется режим блокировки. При установившемся режиме движения на высших передачах автоматически включается механическая блокировка колёс гидротрансформатора, то есть он начинает выполнять функцию обычного классического механизма сцепления. При этом обеспечивается жёсткая непосредственная связь двигателя с ведущими колёсами, как в механической трансмиссии. На некоторых АКПП включение режима блокировки предусмотрено и на низших передачах тоже. Движение с блокировкой является наиболее экономичным режимом работы коробки-«автомата». А при повышении нагрузки на ведущих колесах блокировка автоматически выключается.

При работе гидротрансформатора происходит значительный нагрев рабочей жидкости, вот почему в конструкции автоматических коробок предусматривается система охлаждения с радиатором, который либо встраивается в радиатор двигателя, либо устанавливается отдельно.

Любая современная коробка-«автомат» имеет на рычге-селекторе кабины следующие обязательные положения:

Р – паркинг, или парковочная блокировка: блокировка ведущих колёс (не взаимодействует со стояночным тормозом). Аналогично, как на «механике» машину оставляют «на скорости» при постановке на стоянку;
R – реверс, передача заднего хода (её всегда запрещено было активировать в момент движения автомобиля, а потом в конструкции предусмотрели соответствующую блокировку);
N – нейтралка, режим нейтральной передачи (активируется при непродолжительной стоянке или при буксировке);

D – драйв, движение передним ходом (при этом режиме будет задействован весь передаточный ряд коробки, иногда – отсекаются две высшие передачи).

А также может иметь некоторые дополнительные, вспомогательные или расширенные режимы. В частности:

L – «понижайка», активация режима пониженной передачи (малый ход) с целью передвижения в сложных дорожных либо во внедорожных условиях;
O/D – овердрайв. Режим экономии и размеренного перемещения (при любой возможности коробка-«автомат» переключается наверх);
D3 (O/D OFF) - дезактивация высшей ступени для активной езды. Задействуется торможением силовым агрегатом;
S – передачи раскручиваются до максимальных оборотов. Может присутствовать возможность ручного управления коробкой.
На АКПП может присутствовать и специальная кнопка, которая запрещает переход на более высокую передачу при обгоне.

Преимущества и недостатки коробки-«автомата»

Как уже отмечалось, весомыми преимуществами автоматических коробок передач, по сравнению с механическими, являются: простота и комфорт управления транспортным средством для водителя: сцепление выжимать не нужно, «работать» рычагом переключения передач – тоже. Особенно это актуально в поездках по городу, которые и составляют, в конечном итоге, львиную долю пробега автомобиля.

Переключения передач на «автомате» получаются более плавными и равномерными, что способствует защите двигателя и ведущих узлов автомобиля от перегрузок. Расходные части (к примеру, диск сцепления или тросик) отсутствуют, потому и вывести из строя АКПП, в этом смысле, сложнее. В целом, ресурс многих современных АКПП превышает ресурс механических коробок передач.

К недостаткам автоматических коробок передач относят более дорогую и сложную, чем у МКПП, конструкцию; сложность ремонта и его высокую стоимость, более низкий КПД, худшую динамику и повышенный, по сравнению с МКПП, расход топлива. Хотя, усовершенствованная электроника коробок-«автоматов» ХХI века справляется с правильным выбором крутящего момента уже не хуже опытного водителя. Современные автоматические коробки передач зачастую оборудованы дополнительными режимами, позволяющими подстраиваться под определённый стиль вождения –от спокойного до «резвого».

Серьезным недостатком автоматических коробок переключения передач называют невозможность максимально точного и безопасного переключения передач в экстремальных условиях – к примеру, на сложном обгоне; на выезде из сугроба или серьёзной грязи быстрым переключением задней и первой передачи («в раскачку»), при необходимости запуска двигателя «с толкача». Нужно признать, что АКПП идеально подходят, главным образом, для обычных поездок без внештатных ситуаций. В первую очередь – по городским дорогам. Не очень приспособлены коробки-«автоматы» и для «спортивного вождения» (динамика разгона немного отстаёт от «механики» в связке с «продвинутым» водителем», и для ралли по боздорожью (не всегда может идеально приспособиться к изменению условий движения).

Что касается расхода топлива, то у автоматической коробки он в любом случае будет бо́льшим, чем у механической. Однако если раньше этот показатель составлял 10-15%, то в современных автомобилях он снизился до малосущественных отметок.

В целом, применение электроники существенно расширило возможности автоматических коробок переключения передач. Они получили различные дополнительные режимы работы: такие, как – экономичный, спортивный, зимний.

Резкий рост распространённости коробок-«автоматов» был вызван появлением режима «Autostick», который позволяет водителю, при желании, самостоятельно выбирать нужную передачу. Каждый производитель дал такому типу автоматической коробки передач свое название: «Audi» –«Tiptronic», «BMW» – «Steptronic», и т.п.

Благодаря продвинутой электронике в современных АКПП стала доступной и возможность их «самосовершенствования». То есть, изменения алгоритма переключений в зависимости от конкретного стиля вождения «хозяина». Электроника предоставила расширенные возможности также и для самодиагностики АКПП. И речь идёт не только о запоминании кодов неисправностей. Программа управления, контролируя износ фрикционных дисков, температуру масла, оперативно вносит необходимые коррективы в работу автоматической коробки передач.

Про устройство и эксплуатацию автомобиля