Не впадайте в непритомність, тут немає нічого складного. Зараз ми все пояснимо. Але спочатку давайте розберемося з термінологією. Справа в тому, що багато хто помилково називають АКПП два з’єднаних між собою вузла: саму коробку передач і гідротрансформатор.
Гідротрансформатор складається з двох лопатевих машин – пропелерного насоса і доцентрової турбіни. Між ними знаходиться напрямний апарат — реактор. Крильчатка жорстко з’єднана з колінчастим валом двигуна, турбіна – з валом коробки передач. Реактор, в залежності від режиму роботи, може вільно обертатися, а може блокуватися за допомогою обгінної муфти.
Передача крутного моменту від двигуна до коробки передач здійснюється потоками силової рідини (масла), яка перекидається лопатками робочого колеса на лопатки турбіни. Між робочим колесом і турбіною створені мінімальні зазори, а їх лопатям надається особлива геометрія, яка утворює безперервне коло циркуляції силової рідини. Отже, виходить, що між двигуном і трансмісією немає жорсткого зв’язку. Це забезпечує роботу двигуна і зупинку автомобіля з включеною передачею, а також сприяє плавній передачі тягового зусилля.
Гідравлічна муфта може просто передавати крутний момент без зміни його значення. Для зміни крутного моменту в конструкцію гідротрансформатора введено реактор. Це те саме колесо з лопатями, але воно, маючи з’єднання з корпусом (кожухом) коробки передач, не обертається (зверніть увагу, до певного моменту). Лопаті реактора розташовані на шляху, по якому масло поверталося від турбіни до насоса, і мають особливий профіль. Коли реактор нерухомий (режим гідротрансформатора), він збільшує витрату силової рідини, що циркулює між колесами. Чим вище швидкість руху рідини, тим вище її кінетична енергія і тим сильніше вона впливає на колесо турбіни. Завдяки цьому ефекту можна значно підвищити крутний момент, що розвивається на валу турбінного колеса.
Уявіть собі стандартну ситуацію – передача вже включена, а ми стоїмо на місці і тиснемо на педаль гальма! Що відбувається в цьому випадку? Турбінне колесо нерухоме, а крутний момент на ньому в півтора-два рази (в залежності від конструкції) перевищує той, який розвиває двигун на цих оборотах. До речі, чим вище оберти двигуна, тим вище крутний момент на вихідному валу гідротрансформатора. Ви просто відпускаєте педаль гальма, і машина заводиться. Розгін триватиме до тих пір, поки момент на колесах не зрівняється з моментом опору дороги.
Коли колесо турбіни наближається до швидкості обертання колеса насоса, колесо реактора звільняється і починає обертатися разом з двома «напарниками». У цьому випадку кажуть, що гідротрансформатор перейшов в режим гідромуфти. Це зменшує втрати і підвищує ККД гідротрансформатора.
А оскільки в деяких випадках немає необхідності перетворювати крутний момент і швидкість, гідротрансформатор можна повністю заблокувати в певні моменти за допомогою фрикційної муфти. Цей режим дозволяє довести ККД трансмісії майже до одиниці, пробуксовка між лопатевими колесами в цьому випадку неможлива за визначенням.
Але уявіть собі таку ситуацію. Ви їдете по прямій і раптом починаєте підніматися. Швидкість автомобіля почне падати, а навантаження на ведучі колеса збільшиться. Гідротрансформатор негайно відреагує на цю зміну. Як тільки швидкість обертання турбіни зменшиться, колесо реактора автоматично сповільниться, в результаті збільшиться швидкість циркуляції силової рідини, що автоматично призведе до збільшення крутного моменту, який буде передаватися на вал від колесо турбіни (думаю про колеса). У деяких випадках підвищеного крутного моменту достатньо, щоб піднятися на схил без перемикання на нижчу передачу.
Оскільки гідротрансформатор не може перетворювати швидкість обертання і переданий крутний момент в широкому діапазоні, до нього кріпиться багатошвидкісна коробка передач, яка, крім того, здатна забезпечувати зворотне обертання (іншими словами, зворотний хід). . Ті коробки, які працюють в парі з гідротрансформаторами, зазвичай включають ряд планетарних передач і мають багато спільного зі звичними нам механічними коробками передач.
У механічній коробці передач шестерні знаходяться в постійному зачепленні, а ведені вільно обертаються на вторинному валу. Перемикаючись на будь-яку передачу, ми механічно блокуємо відповідну передачу на веденому валу. За таким же принципом заснована робота автоматичної коробки передач. Але планетарні редуктори мають деякі цікаві особливості. Вони включають кілька елементів: водило шестерні, шестерні, сонячну та кільцеву шестерні.
Обертаючи одні елементи і фіксуючи інші, такі редуктори можуть змінювати передавальні числа, тобто швидкість обертання і зусилля, що передається через планетарну передачу. Планетарні передачі приводяться в рух від вихідного вала гідротрансформатора, а відповідні їм елементи фіксуються фрикційними стрічками і фрикційними пакетами (в механічній коробці передач цю роль виконують синхронізатори і муфти блокування).
Передача вмикається наступним чином. Зчеплення натискається гідравлічним штовхачем, який, у свою чергу, приводиться в дію тиском силової рідини, тієї, яка використовується в гідротрансформаторі. Цей тиск створюється спеціальним насосом і розподіляється між відповідними зубчастими муфтами під жорстким контролем електроніки за допомогою спеціальної системи електромагнітних електромагнітних клапанів відповідно до алгоритму коробки.
Істотна відмінність АКПП від звичайної МКПП полягає в тому, що в перших передачі перемикаються практично без перерви в подачі крутного моменту. Один включається, другий майже в ту ж мить відключається. Сильні ривки при перемиканнях практично виключені, так як вони гасяться вже згаданим вище гідротрансформатором. Хоча, слід зазначити, сучасні коробки передач зі спортивною настройкою не можуть похвалитися плавністю роботи. Ривки при їх роботі викликані більш швидким перемиканням передач: таке розташування дозволяє заощадити деяку кількість часу при розгоні, але призводить до прискореного зносу муфт. Це також погано впливає на трансмісію та шасі в цілому.
У АКПП першого покоління системи управління були повністю гідравлічними. Пізніше гідравліка збереглася лише як виконавча частина системи керування. Завдяки йому можна реалізувати різні алгоритми роботи коробки – жорсткий розгін, спорт, економія, зимовий режими…
У спортивному режимі, наприклад, тяга двигуна використовується на сто відсотків. Включення кожної наступної передачі відбувається на частотах колінчастого вала, при яких розвивається максимальний крутний момент. При подальшому розгоні частота обертання колінчастого вала доводиться до максимальних значень, при яких двигун розвиває максимальну потужність. І так далі. У цьому випадку автомобіль розвиває значно більші прискорення порівняно з тими, що здійснюються під час роботи економічної та звичайної програм.
На більшості сучасних автомобілів з АКПП включаються певні алгоритми управління в залежності від стилю водіння. Електроніка сама адаптує роботу тандему двигун-трансмісія. Комп’ютер, аналізуючи інформацію від численних датчиків, приймає рішення про перемикання передач в певні моменти в залежності від необхідного характеру перемикань. Якщо їзда розмірена і плавна, контролер вносить відповідні корекції, при яких двигун не працює в режимах потужності, що позитивно позначається на витраті палива. Як тільки водій «понервує» і почне частіше і різкіше тиснути на педаль газу, штучний інтелект відразу ж розуміє, що потрібно швидше розганятися і розганятися, і силовий агрегат відразу ж починає працювати за спортивною програмою. Якщо водій плавно крутить педалі, «розумна» електроніка переведе коробку передач і двигун у нормальний режим роботи.
Все більше автомобілів оснащуються коробками передач, в яких поряд з автоматом передбачений і напівавтоматичний режим управління. Тут водій дає команди на перемикання передач, а система управління забезпечує перемикання. Але це не означає, що електроніка дозволить вам розгулятися. У цьому режимі часто збільшується швидкість перемикання з однієї передачі на іншу, але багато виробників залишають час перемикання таким же, як і в автоматичному режимі, дбаючи про ресурс силового агрегату. Автомобілебудівники називають ці системи по-різному – Autostick, Steptronic, Tiptronic.
До речі, останнім часом деякі АКПП можна тюнінгувати. А це стало можливим завдяки перепрограмуванню блоків управління двигуном і коробкою передач. Заради швидкості розгону в програмі керування АКПП змінено моменти перемикання передач і значно скорочено час перемикання.
Електроніка з року в рік стає розумнішою. Комп’ютери навчили аналізувати ступінь зносу тертя та створювати відповідний тиск, необхідний для включення кожного зчеплення. Реєструючи тиск, можна передбачити ступінь зносу фрикційних дисків, а отже, і коробки передач в цілому. Блок управління постійно контролює справність системи, записуючи коди несправностей тих елементів, в яких виникли збої під час роботи.
У деяких форс-мажорних ситуаціях блок управління починає працювати за програмою обходу. Зазвичай в коробці передач в аварійному режимі заборонені всі перемикання, а якась одна передача включається, як правило, друга або третя. У цьому випадку експлуатувати машину не рекомендується (та й працювати не буде), але програма допоможе вам дістатися до ремонтної майстерні своїм ходом.
Всі типи коробок передач здатні радувати автовласників своєю службою з пробігом більше 200 тисяч кілометрів. Але є одне – безвідмовна робота можлива при правильному обслуговуванні і регулярному кваліфікованому огляді.
Режими автоматичної трансмісії
П – стоянка. У цьому режимі всі передачі вимикаються, вихідний вал коробки передач і передача, з’єднана з ведучими колесами, блокуються запірним механізмом коробки. При працюючому двигуні обмежувач обертів коленвала спрацьовує набагато раніше, ніж при розгоні. Цей «захист» не дозволяє безрезультатно перенапружувати двигун і перекачувати трансмісійну рідину.
R – реверс.
N – нейтральний. У цьому режимі двигун і ведучі колеса не з’єднані. Автомобіль може рухатися накатом, його також можна буксирувати без підняття ведучої осі.
Режим D або Drive дозволяє вам рухатися. У цьому режимі передачі перемикаються автоматично.
Режим S, Sport, PWR, Power of Shift є найдинамічнішим і найбільш марнотратним. Під час розгону двигун переводиться в режим максимальної потужності. Швидкість перемикання передач (в залежності від конструкції і програми) може бути збільшена. Двигун в цьому випадку завжди в тонусі, як правило, працюючи на обертах не нижче тих, на яких розвивається максимальний крутний момент. Забудьте про економію.
Кік-даун – це режим, в якому знижена передача здійснюється для інтенсивного розгону, наприклад, при обгоні. Різке підхоплення відбувається за рахунок того, що двигун виводиться на максимальний ККД, і за рахунок більшого передавального числа редуктора. Щоб коробка передач перейшла в цей режим, потрібно як слід натиснути на педаль газу. У трансмісіях старшого покоління для спрацьовування Kick-down доводилося, як то кажуть, «до металу» поставити педаль газу до характерного клацання.
Під час роботи в режимі Overdrive або O/D передача підвищеної передачі вмикатиметься частіше, знижуючи швидкість двигуна. Overdrive забезпечує ефективну їзду, але його активація може призвести до значної втрати динаміки.
Norm реалізує максимально збалансований режим водіння. Перемикання на підвищену передачу, як правило, відбувається при досягненні середніх обертів двигуна і на обертах трохи вище середніх.
Якщо ви поставите селектор на «1» (L, Low), «2» або «3», ваша коробка передач не перемикатиме вище вибраної передачі. Режими затребувані в важких дорожніх умовах, наприклад, при русі по гірських дорогах, буксируванні причепа або іншого автомобіля. При цьому двигун може працювати в діапазоні середніх і високих навантажень без перемикання на підвищену передачу.
W, Winter, Snow – для запобігання пробуксовці ведучих коліс в цьому режимі автомобіль рушає з другої передачі. Щоб не викликати непотрібного пробуксовування, передачі можна перемикати більш м’яко та на нижчих швидкостях. При цьому розгін може бути не дуже динамічним.
Знаки «+» і «-» визначають не поул-позицію, а можливість ручного перемикання передач. Різні виробники дозволяють «змішувати» передачі по-різному: за допомогою селектора АКПП, кнопок на кермі або пелюсткових перемикачів на кермі. У цьому режимі електроніка не дозволить вам переключитися на ті передачі, які, на її думку, в даний момент є недоречними. При роботі зі знаками «додавання» і «віднімання» швидкість перемикання передач не буде вище заданої програмою в режимі «Спорт». Перевагою ручного режиму є можливість діяти на випередження.
Це переклад. Оригінал можна прочитати тут: https://www.drive.ru/technic/4efb330d00f11713001e3660.html
Published December 30, 2021 • 18m to read
