Автоматическая коробка передач: принцип работы

1576

Автоматическая коробка передач стала верным помошником автолюбителей на загруженных городских улицах и на скоростных автобанах. Но чтобы лучше с ней сработаться, нужно знать кое-что о ее устройстве.

1. Что входит в АКПП

Автоматическая коробка передач включает следующие основные компоненты:

- Планетарная передача, обеспечивающая различные передаточные отношения, а также их изменение.

- Гидравлические элементы управления, использующие специальную жидкость, подаваемую под давлением масляным насосом через клапан, чтобы управлять муфтами, управляющими планетарной передачей.

- Гидротрансформатор, который действует как сцепление, передает и преобразует крутящий момент к коробке передач от двигателя.

На современных автомобилях переключением передач управляет электроника, получающая информацию от многочисленных датчиков.

2. Основные характеристики

Основная характеристика АКП, на которую обращают внимание автовладельцы, - количество передач. На большинство массовых современных автомобилей устанавливаются четырех- и пятиступенчатые коробки. На более дорогих автомобилях можно встретить восьмиступенчатые (новый Cadillac Escalade) и даже девятиступенчатые (Chrysler и Mercedes) трансмиссии.

Вторая характеристика АКП, которая непосредственно влияет на поведение автомобиля на дороге, - скорость переключения передач. Современные трансмиссии могут менять передачи за доли секунды, однако, производители по своему усмотрению настраивают скорость переключений с помощью управляющей электроники. Одна и та же трансмиссия на разных автомобилях может быть более спортивной или экономичной. Все большее распространение получают и так называемые адаптивные коробки, которые анализируют стиль вождения, частоту и силу нажатия педалей и подстраиваются под водителя.

Третья характеристика АКП – максимальный передаваемый крутящий момент. В случае, если у вас возникнет желание заняться тюнингом двигателя, вы не должны забывать о возрастающем крутящем моменте. Именно коробка передач выступит для вас ограничителем. Ведь замена АКП, не выдержавшей возросшего крутящего момента, может обойтись в существенную сумму.

3. Предназначение

В отличие от механической коробки передач, в АКП отсутствует педаль сцепления и нет необходимости переключать передачи. Селектор переводится в нужное положение на старте и дальше передачи переключаются автоматически.

Основное назначение автоматической трансмиссии - передача крутящего момента от двигателя к колесам, чтобы при этом двигатель работал в узком диапазоне оборотов, а колеса вращались с нужной скоростью. Для этого передачи с разными передаточными числами.

Без коробки передач у машины было бы постоянное передаточное число, и она двигалась бы с одной и той же скоростью, без разгонов и замедлений.

Ключевое различие между ручной и автоматической коробкой передач – то, что РКП замыкает и отмыкает различные наборы шестерен для достижения различных передаточных чисел, а в АКП получить все доступные передаточные числа позволяет один и тот же набор шестерен.

4. Гидротрансформатор

Гидротрансформатор - разновидность гидромуфты, позволяющей двигателю вращаться независимо от трансмиссии. Если двигатель вращается медленно, например, когда автомобиль на холостом ходу, величина крутящего момента, проходящего через гидротрансформатор, очень мала, так что для удержания машины требуется только легкое давление на педаль тормоза.

Внутри очень прочного корпуса гидротрансформатора есть четыре компонента:

- насос

- турбина

- статор

- трансмиссионная жидкость

Корпус гидротрансформатора крепится к маховику двигателя, так что он работает при любых оборотах двигателя. Ребра, которые составляют насос гидротрансформатора прикреплены к корпусу, так что они также вращаются с той же скоростью, что и двигатель. 

Насос внутри гидротрансформатора является насосом центробежного типа. Когда он вращается, жидкость стремится к краю окружности. Секция насоса гидротрансформатора крепится непосредственно к корпусу.

Затем жидкость поступает на лопасти турбины, которая соединена с коробкой передач. Турбина приводит трансмиссию во вращение, что движет ваш автомобиль. Лопасти турбины искривлены, это означает, что жидкость, которая поступает на турбину со стороны, должна изменить направление, прежде чем она попадет в центр турбины. Именно это изменение направления и заставляет турбину вращаться.

Жидкость, выходящая из турбины по центру, движется в другом направлении, чем когда она вошла. Если жидкости разрешили воздействовать на насос, это привело бы к замедлению двигателя и потере мощности. Именно поэтому гидротрансформатор имеет статор. Статор находится в самом центре гидротрансформатора. Его работа заключается в перенаправлении жидкости, возвращающейся из турбины, прежде чем она снова попадает в насос. Это значительно повышает эффективность гидротрансформатора.

5. Виды селекторов

С помощью селектора переключают режимы работы АКП. Селектор может представлять из себя и привычный рычаг, и кнопки, и даже джойстик, больше напоминающий компьютерный манипулятор. Он выполняет ту же функцию, что и рычаг переключения передач на механической коробке. На массовых американских автомобилях до начала 90-х годов XX-го века рычаг селектора был расположен на рулевой колонке, что позволяло размещать впереди дополнительного пассажира. В наше время некоторые производители тоже вернулись к такому решению, но рычаг превратился уже в джойстик, который не связан напрямую с коробкой передач, а просто посылает сигналы управляющей электронике.

В некоторых моделях внедорожников и минивэнов рычаг селектора размещают на центральной консоли. Это позволяет увеличить вместимость автомобиля, а иногда и избавиться от трансмиссионного тоннеля, сделав пол абсолютно ровным.

В более простых и дешевых автомобилях рычаг селектора АКП размещают там же, где и рычаг МКП. Это позволяет добиться максимальной унификации и снижения затрат на производство. Поэтому напольное расположение селектора АКП является наиболее распространенным.

Кроме основного селектора, в автомобилях часто устанавливают и дополнительные переключатели режимов работы, например, в виде кнопок, включающих дополнительные режимы.

6. Режимы работы.

Теперь давайте узнаем о различных режимах в автоматической коробке передач.

Существуют основные режимы, которые представлены в каждой коробке, их порядок был закреплен в 60-е годы прошлого века: P, R, N, D и L. Вот их краткий обзор:

Парк (Р): В этом режиме трансмиссия блокируется таким образом, чтобы предотвратить движение машины в любом направлении. Стояночный тормоз используется для блокировки задних колес так, чтобы предотвратить их движение, эта позволяет увеличить срок службы коробки. Единственное, что надо иметь в виду при использовании этого режима, перед его включением автомобиль должен быть полностью остановлен.

Задний ход (R): Этот режим позволяет автомобилю ездить назад в простых условиях. Для включения этого режима также требуется полная остановка. Еще одна важная особенность, которая связана с этим режимом, это блокировка, требующая обязательного нажатия педали тормоза для его включения, это не только обеспечивает безопасность, но также снижает риск повреждения трансмиссии.

Нейтраль (N): Этот режим, когда коробка передач отключена от колес, которые вращаются свободно. Кроме режима «Парк», это единственный режим, с которого автомобиль может быть заведен.

Движение (D): Этот режим позволяет автомобилю двигаться вперед и ускорятся в зависимости от передаточных чисел различных передач.

Существует также множество дополнительных режимов, разработанных для более эффективного разгона, равномерного движения по трассе, движения в дерганом городском режиме или езды зимой.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?


Комментарии

Вам также может быть интересно