Общее устройство и элементы коробки автомат

_____________________________________________________________________________

Общее устройство и элементы коробки автомат

Автоматическая коробка передач состоит из трехступенчатой коробки передач и гидротрансформатора крутящего момента. В последних моделях АКПП конструкторами добавлена четвертая ступень - блок (овердрайв).

В гидротрансформаторах последнего выпуска сделана блокировка, которая включаясь при определенной скорости автомобиля, блокирует напрямую двигатель с выходным валом коробки-автомат.

При включении блокировки ощущается понижение оборотов двигателя на 200 - 300 оборотов. Переключение передач производится рычагом селектора на полу кузова автомобиля.

Рычаг селектора имеет шесть позиций: Р - стоянка, парковка; R - задний ход; Н - нейтральное положение; Д - автоматическое переключение 1-,2- и 3-й передачи; 2 - автоматическое переключение l-й и 2-й передачи; 1 - включение только первой передачи. У четырехскоростных АКПП на рычаге селектора находится кнопка включения 4-й передачи (овердрайв).

Запуск двигателя возможен только при установлении рычага переключения скоростей (селектора) в положение Н или Р.

Переднеприводные коробки-автоматы объединены с дифференциалом и главной передачей, ведущей к полуосям передних колес, и в отличие от заднеприводных могут иметь раздельные масляные картеры дифференциала и самой автоматической коробки передач.

Масло в такие АКПП заливается раздельно. В автоматный отсек заливается минеральное масло марки декстрон - 2, а в отсек дифференциала - трансмиссионное гипоидное масло марок САЕ-80-В или CAE-7S-B.

Определить тип картера можно по пробкам для слива масла. Если пробка имеется только в поддоне коробки-автомат, то она с общим картером, и декстрон, заливаемый через щуп, омывает и дифференциал.

Если пробки имеются и в поддоне, и внизу отсека дифференциала, а сбоку имеется смотровая пробка для проверки уровня масла дифференциала, то это раздельная коробка, и ни в коем случае, особенно после снятия и ремонта коробки-автомат, нельзя забывать проверять наличие уровня масла как в картере дифференциала, так и внутри АКПП.

Заднеприводная автоматическая коробка передач соединяется с дифференциалом заднего моста посредством карданного механизма.

АКПП состоит из двух планетарных передач, управление которыми обеспечивается тремя многодисковыми фрикционами, работающими в масляной ванне, и ленточным тормозом, приводимым в действие поршнем.

В конструкцию 4-скоростных коробок-автоматов добавлена планетарная передача и дополнительная муфта с фрикционами.

Управляющее высокое давление масла, действующее на поршни сцепления, распределяется клапанным механизмом, размещенным между картером автоматической коробки передач и масляным картером.

Давление масла обеспечивается масляным насосом, расположенным у разных конструкций коробки-автомат по разному.

У одних он расположен в задней крышке картера на общем для всей АКПП валу, приводимом в действие двигателем. В других - шестерня масляного насоса засажена шлицами на гидротрансформатор, который вращается двигателем.

Гидротрансформатор в автоматической коробке передач осуществляет сцепление двигателя с АКПП. Это сцепление происходит за счет большого давления масла, создаваемого масляным насосом и усиленного крутящим моментом маховика.

Масляная струя, усиленная вращением, отталкиваясь от лепестков насосного колеса, захватывает с собой лепестки турбинного колеса, которое, в свою очередь, связано с валом коробки автомат, с фрикционными и планетарными шестернями.

Со стороны коробки-автомат гидротрансформатор посажен на шлицы шестерни масляного насоса, шлицы турбины главного вала.

Электронные автоматические коробки передач - это АКПП, у которых на валу вместо механического центробежного переключателя скоростей установлен электронный датчик, соединенный с электронным блоком управления переключения скоростей.

В таких коробках-автоматах все скорости, кроме первой, включаются импульсным датчиком, устанавливающим обороты шестерни главной передачи по мере увеличения или уменьшения скорости автомобиля.

Сигнал датчика, поступая в электронный блок, управляет электрическими клапанами, находящимися в клапанном механизме. А они, в свою очередь, управляют переключением скоростей.

Управление переключением АКПП

Система гидравлического управления преобразует скорость автомобиля и нагрузку двигателя в гидравлические «сигналы».

На основе этих сигналов, гидравлическое давление прилагается к муфтам и тормозам планетарного механизма АКПП для автоматического изменения передаточного отношения в соответствии с условиями движения.

Переключение осуществляется блоком гидравлического управления следующим образом:

Скорость автомобиля

Центробежный регулятор коробки-автомат регулирует гидравлическое давление, создаваемое масляным насосом, пропорционально скорости автомобиля; это давление, называемое «давлением центробежного регулятора», действует как «сигнал» скорости автомобиля к блоку гидравлического управления.

Нагрузка двигателя

Дроссельный регулятор в блоке гидравлического управления автоматической коробки передач регулирует гидравлическое давление, создаваемое масляным насосом, пропорционально величине нажатия педали акселератора; это давление, называемое «давлением дроссельного регулятора», действует как «сигнал» открытия дроссельной заслонки, поступающий в блок гидравлического управления.

Блок гидравлического управления коробки-автомат

Давление центробежного регулятора и давление дроссельного регулятора приводят в действие клапаны переключения в блоке гидравлического управления.

В зависимости от значений этих давлений регулируется перемещение золотников, а сами золотники управляют гидравлическим давлением, действующим на муфты и тормоза в планетарном механизме, которые, в свою очередь, управляют переключением передач в коробке.

Ручные рычажные механизмы АКПП

Коробка-автомат переключается автоматически с низшей передачи на высшую и наоборот. Однако, к АКПП присоединены два рычажных механизма для обеспечения ручного управления водителем.

К рычажным механизмам автоматической коробки передач относятся: рычаг переключения с тросом и педаль акселератора с тросом дроссельной заслонки.

Рычаг переключения

Рычаг переключения соответствует рычагу переключения АКПП с ручным переключением. Он соединен с ней тросом или рычажной передачей.

Водитель может выбирать режим движения: движение вперед или назад, нейтраль, режим стоянки - с помощью этого рычага.

Почти во всех коробки-автомат, режим переднеro хода состоит из трех диапазонов : «Д» - движение в автоматическом режиме, «2» - включение только двух скоростей, и «L» или «1» - включение только первой скорости.

Для безопасности двигатель можно запустить только тогда, кorдa рычаг переключения находится в положении «Н» (нейтраль) или «Р» (стоянка), то есть когда автоматическая коробка передач не может передавать крутящий момент от двигателя к силовой передаче.

Механизм, обеспечивающий плавный подвод крутящего момента от двигателя к ведущим колесам с автоматическим его уменьшением по мере увеличения скорости машины, является с точки зрения тягово-динамических, экономических и эргономических качеств автомобиля лучшей трансмиссией.

Основные преимущества современных АКПП:

- Облегчение управления автомобилем и возможность сосредоточить внимание водителя на дорожной обстановке;

- Повышение комфортабельности за счет плавного трогания с места и переключения передач;

- Улучшение динамических качеств (разгон с места и в движении) благодаря большим передаточным отношениям первой передачи и оптимальному выбору передач при различных условиях движения;

- Повышение проходимости благодаря плавному подводу крутящего момента двигателя к ведущим колесам;

- Улучшение топливной экономичности в городских условиях - до 15 % - без ее изменения при установившихся скоростях в результате работы двигателя в оптимальных режимах;

- Увеличение ресурса двигателя до 50 % из-за отсутствия его механической связи с коробкой автомат.

АКПП состоит из редукторной сборки и дифференциала главной передачи. На переднеприводных моделях оба элемента автоматической коробки передач обычно помещаются в общий картер, который затем крепится к двигателю болтами.

Подобное конструктивное решение позволяет существенно сократить массогабаритные параметры коробки-автомат и получило широкое распространение при комплектации, как легковых автомобилей, так и небольших микроавтобусов.

На полноприводных моделях в картер АКПП зачастую помещают также основные элементы раздаточной коробки.

Иногда подобная схема с целью оптимизации балансировки применяется также и на заднеприводных автомобилях с передним расположением двигателя, при этом карданный вал крепится непосредственно к маховику двигателя, а редукторная сборка и дифференциал главной передачи АКПП размещаются в задней части транспортного средства.

На тяжелых заднеприводных и полноприводных автомобилях и грузовиках чаще применяется схема с раздельным расположением автоматической коробки передач и дифференциала.

На таких моделях двигатель с АКПП чаще всего располагаются в передней части автомобиля, главная же передача с дифференциалом выносится в сборку заднего моста.

Передача вращения осуществляется посредством карданного вала, который на длиннобазовых транспортных средствах с целью обеспечения большей степени свободы подвески может состоять из двух (и более) секций, соединенных между собой посредством универсальных (карданных) шарниров.

Данная конструкция отличается повышенными массогабаритными характеристиками и является одной из причин увеличения продажной стоимости транспортного средства, однако позволяет снять лишнюю нагрузку с управляемых передних колес и обеспечить повышенную проходимость автомобиля (полноприводные модели).

На полноприводных моделях в состав коробки-автомат обычно включается дополнительная редукторная сборка, именуемая раздаточной коробкой и служащая для организации временного или постоянного подключения полного привода на все колеса автомобиля.

Основные компоненты АКПП

Масляные насосы коробки-автомат

Гидравлическое давление, используемое при управлении функционированием АКПП, нагнетается в систему специальной насосной станцией.

Хотя ротор преобразователя вращения тоже можно рассматривать как своего рода насос, генерируемые им поток гидравлической жидкости потребляется исключительно собственно преобразователем, никакие принимая участие в функционировании прочих компонентов автоматической коробки передач.

Жидкость поступает на вход преобразователя и выпускается из него не за счет функционирования собственного насоса (ротора), а будучи нагнетаемой специальным масляным насосом.

С выхода масляного насоса гидравлическая жидкость поступает в специальный регулятор, отвечающий за поддержание рабочего давления в тракте на постоянном уровне.

Контроль функционирования коробки-автомат осуществляется посредством различных гидравлических линий.

На картере АКПП предусмотрено несколько вентилей, позволяющих производить замеры давления в линиях с целью проверки исправности функционирования трансмиссии в различных условиях.

При этом не следует забывать, что давление во всех этих контрольных линиях нагнетается исключительно насосной станцией АКПП.

На большинстве автоматических коробках передач с отдельным расположением дифференциала привод масляного насоса осуществляется непосредственно от ступицы преобразователя вращения.

Вал насоса вводится в зацепление с двумя пазами или лысками ступичной части ротора (насоса) гидротрансформатора и вращается с частотой, развиваемой коленчатым валом двигателя.

Такая организация влечет за собой некоторые сложности, связанные со снятием и установкой преобразователя, ввиду ограниченности обзора при подстыковке насоса к ступице.

Попадание вала насоса в зацепление со ступицей преобразователя вращения коробки-автомат обычно сопровождается характерным звуком и достаточно однозначно определяется на ощупь.

На АКПП со встроенным дифференциалом чаще используется несколько другой способ подсоединения насоса к преобразователю вращения.

На цапфе ведущего вала насоса прорезаются шлицы (либо снимается шесть фасок), которые затем вводятся в зацепление с ответными шлицами/фасками специального углубления в роторе преобразователя.

При этом насос также вращается с частотой коленчатого вала, однако процедура ввода его в зацепление при обслуживании коробки автомат значительно упрощается.

Роторный насос АКПП кулачкового типа

Используемый в обозначении класса префикс IX образуется сочетанием литер I и X, производится от английских слов «Internal» (внутренний) и «external» (наружный) и отражает особенности геометрии роторов насосной сборки, внутренний из которых оборудован наружными кулачками, а наружный - внутренними.

Внутренний ротор объединен с приводным валом насоса коробки-автомат и вращается внутри наружного.

Так как кулачки роторов имеют точку зацепления, вращение внутреннего ротора передается наружному, а благодаря разнице в размерах и конструктивному разнесению осей вращения, данное зацепление носит локальный характер и имеет место не по всей образующей поверхности кулачков, а лишь с одной стороны сборки.

При этом там, где кулачки начинают при вращении сближаться происходит сжатие жидкости и выталкивание ее в выходной тракт насосной станции, с противоположной стороны величина зазора в процессе вращения компонентов постепенно нарастает, что сопровождается образованием разрежения, обеспечивающего всасывание насоса АКПП в сборку.

Такие насосы относятся к типу вытеснительных с фиксированным расходом и отличаются тем, что выталкивают одинаковую порцию рабочей жидкости за каждый оборот ротора.

Так как вращение насоса не прекращается даже на холостых оборотах двигателя, развиваемые им расход и напор могут в значительной мере превосходить текущие потребности AКПП, более заметные при высоких оборотах.

Сказанное означает необходимость организации отвода избытков жидкости, что и осуществляется посредством включения в состав насосной станции специального редукционного клапана.

Роторный насос АКПП шестеренчатого типа

Принцип функционирования данных насосов автоматических коробок переключения передач сходен с принципов функционирования роторных насосов кулачкового типа.

Главное отличие состоит в геометрических характеристиках роторов, которые в данном случае имеют форму зубчатых шестерен.

Внутренняя шестерня соединяется с приводным валом насоса, а наружная центрируется внутри рабочей полости корпуса.

Оси вращения шестерен, как и в предыдущем случае, разнесены, причем величина расхождения зубьев значительно превышают расхождение, имевшее место в насосе кулачкового типа, а образующееся свободное пространство заполнено жестко зафиксированным серповидным сегментом, что приводит к более четкому разделению рабочей полости на всасывающую и нагнетательную камеры, причем значительно меньший объем последней, обеспечивает насосу более высокую напорную характеристику.

Данный насос, как все роторные насосы коробок автоматов, также относится к типу вытеснительных с фиксированным расходом, что подразумевает необходимость организации отвода излишков гидравлической жидкости.

_____________________________________________________________________________

Общее устройство АКПП

_____________________________________________________________________________

CVT вариатор Ауди

Коробка автомат Toyota

_____________________________________________________________________________

АКПП Mazda/Mitsubishi

Коробка автомат ZF

Двигатели Mitsubishi

Двигатели Toyota

Двигатели ЗМЗ

_______________________

Автосигнализации

Ремонт и сервис

Ремонт и сервисное обслуживание автомобилей, двигателей и автоматических коробок передач

Общее устройство и элементы коробки автомат

АКПП Aisin Warner

CVT вариатор Ауди

Коробка автомат Toyota

АКПП Mazda/Mitsubishi

Коробка автомат ZF

Общее устройство АКПП