Трансмиссия автомат


что это, принцип работы, как управлять :: Autonews

Водители называют «автоматом» несколько разных механизмов. Объединяет их одно: водителю во время движения не требуется орудовать рычагом переключения передач и нажимать на педаль сцепления, которая отсутствует.

  • Что это
  • Устройство
  • Принцип работы
  • Обозначения
  • Плюсы и минусы
  • Как управлять
  • Как правильно ездить на «автомате»
  • Как продлить жизнь АКП
  • Как отремонтировать

adv.rbc.ru

Что такое коробка «автомат»

Коробка автомат (автоматическая трансмиссия, АКП) — это тип коробки передач, способный самостоятельно и без вмешательства водителя выбирать нужное передаточное число в соответствии с режимом движения и сопутствующими факторами. К автоматам принято относить несколько видов коробок передач: классическую гидротрансформаторную АКП, «робот» (РКП) и вариатор (CVT). Хотя последние два типа правильнее называть автоматизированные трансмиссии.

Каждая из перечисленных трансмиссий серьезно упрощает процесс управления: водителю не нужно выжимать педаль сцепления и думать над выбором оптимальной передачи — передаточные числа подбираются самостоятельно. Все, что требуется, — жать на газ и рулить.

Устройство коробки «автомат»

Идея отказа от ручного переключения передач возникла почти сразу после появления автомобиля, но впервые полноценно реализовать ее смогли лишь в 30-х годах XX века.

В 1902 году немецкий инженер Герман Феттингер создал судовой автомат. Спустя два года братья Стартевенты из Бостона явили миру свою конструкцию, предназначенную для установки на автомобили. По сути это была усовершенствованная механика с двумя передачами, переключение которых происходило автоматически.

Полноценный же автомат запатентовал Оскар Бэнкер (Асатур Сарафян) в 1935 году — его изобретением воспользовалась компания General Motors. С внесением доработок в 1940 году появился тот самый классический гидротрансформаторный автомат, который применяется в усовершенствованном виде по сегодняшний день.

В его основе лежат не пары шестерен, а планетарный механизм с переменным передаточным отношением: центральная (солнечная) шестерня, коронная шестерня и шестерни-сателлиты. Передаточное отношение у такого набора может меняться в зависимости от того, как именно вращаются его части относительно друг друга. Соединяя разные части планетарного механизма, можно заставить шестерни вращаться с разными скоростями, то есть получить коробку передач.

За переключение передач здесь отвечают многофункциональные гидромуфты, выполняющие функции сцепления. Муфты сжимаются давлением гидравлической жидкости. Крутящий момент от двигателя передается коробке передач так называемым гидротрансформатором, избавляющим от жесткой связи двигателя и коробки передач. Благодаря гидротрансформатору переключение передач происходит плавно, почти незаметно.

Основными элементами классического автомата являются:

  • Гидротрансформатор (отвечает за преобразование и передачу оборотов).
  • Планетарный редуктор (управляет гидротрансформатором).
  • Система гидроуправления (отвечает за работу планетарного редукторного узла).

Фото: Shutterstock

Принцип работы автомата

Принцип работы автомата различается в зависимости от вида автоматической трансмиссии. На каждом из них остановимся отдельно.

Классическая (гидротрансформаторная) АКП

Принцип работы классической АКП основан на давлении трансмиссионной жидкости. За передачу крутящего момента от двигателя к элементам автоматической коробки передач отвечает гидротрансформатор (он же «бублик»). В состав устройства входят три лопастных колеса — насосное, турбинное и реакторное, — заключенные в герметичный корпус. Насосное колесо соединено с коленчатым валом двигателя, а турбинное — с первичным валом КПП.

После запуска двигателя в «бублике» под давлением насоса начинает рециркулировать масло. Проходя через крыльчатки реактора, оно трансформирует механическую силу от маховика в гидравлическую — крутящий момент начинает передаваться на планетарный механизм. Гидротрансформатор выполняет функции как сцепления, так и гидромуфты.

Система гидроуправления позволяет автомату переключать передачи без тяг и муфт с синхронизаторами. Открывая и закрывая в гидроблоке нужные клапаны, коробка передач самостоятельно сжимает нужные пакеты фрикционов давлением масла. Плавная их блокировка, управляемая электроникой, позволяет автомату переключаться почти незаметно.

Вариатор (CVT)

Основа бесступенчатой трансмиссии — два конических шкива, один из которых соединен с валом двигателя, а второй передает крутящий момент на ведущие колеса автомобиля. Мощность передается с ведущего вала на ведомый посредством соединяющего их ремня (или цепи). На каждом из валов имеются два конуса, обращенные вершинами друг к другу. Изменение зазора между ними приводит к смещению ремня и изменению передаточного отношения.

Когда конусы раздвигаются, ремень смещается ближе к оси вращения, и наоборот. Для изменения передаточного отношения достаточно просто сдвигать конусы на одном валу и одновременно раздвигать на другом.

За управление конусами отвечают гидравлическая система и электроника. Гидротрансформатор позволяет автомобилю с вариатором трогаться и останавливаться, а планетарный редуктор — включать задний ход и расширять диапазон передаточных чисел. Все современные вариаторы умеют имитировать фиксированные передачи.

«Робот» (РКП)

Роботизированная коробка передач по своей сути — это механика, дополненная электроникой и сервоприводами. Такая трансмиссия полностью берет на себя процесс переключения передач. Выбор той или иной передачи контролируется электроникой. Вместо педали сцепления и рычага коробки стоят электромоторы, которые по команде электроники «выжимают» сцепление и меняют ступени.

Простейшие роботы уже практически не применяются в современном автопроме. Им на смену пришли коробки следующего поколения — так называемые преселективные роботы с двумя сцеплениями (к примеру, коробки DSG). Каждое из сцеплений отвечает за свой набор передач — четных и нечетных. Процесс переключения с одной передачи на другую происходит практически мгновенно, без разрыва крутящего момента.

Обозначения на коробке автомат

Режимы работы коробки автомат могут поставить в тупик водителя, который прежде ездил только на механике. Для наглядности мы оформили обозначения и описания в виде таблицы.

Обозначение Расшифровка
N (Neutral) Нейтральное положение. Положение селектора в позиции N означает, что никакая из передач не включена. Автомобиль может свободно катиться.
D (Drive) или A (Automat) Режим движения вперед. В зависимости от потребностей водителя автоматически используются те или иные передаточные числа.
R (Revers) Задняя передача. Выбрать этот режим можно только при полной остановке автомобиля.
Р (Parking) Режим парковки. Переводя селектор в положение Р, водитель механически блокирует трансмиссию. На многих моделях не получится запустить двигатель, если селектор не находится в этом положении. Блокировка в режиме Р никак не связана с тормозной системой – она лишь помогает стояночному тормозу, но не заменяет его.
M (Manual) Режим ручного управления. В этой позиции селектора водитель может самостоятельно переключать передачи с помощью подрулевых лепестков, кнопок или самого селектора – толчками вверх и вниз. В зависимости от конкретной модели процесс осуществляется по-разному.
L (Low) или 1, 1L Режим пониженной передачи. Позволяет зафиксировать коробку на первой передаче. Этот режим помогает при движении по скользкой дороге либо бездорожью на минимальных скоростях. Также может применяться при торможении двигателем, на крутых спусках и подъемах.
L2, 2L, 2 При выборе такого режима коробка передач не перейдет выше второй передачи.
D3 или 3 Ограничение не выше третьей скорости.
OD (Over Drive) Режим повышенной передачи. Помогает экономить горючее на высоких скоростях.
KD (Kick Down) Пониженная передача. Включается, если продавить педаль газа «в пол». Используется для максимально быстрого набора скорости.
S Спортивный, динамичный режим. Позволяет использовать все возможности двигателя и трансмиссии. Его не рекомендуется выбирать при движении на нестабильном покрытии и на бездорожье.
W (Winter) или значок снежинки Зимний режим. В этой позиции селектора автомобиль трогается с повышенной передачи, более плавно, что помогает избежать пробуксовки. Летом применять такой режим не рекомендуется.
E Режим экономии. Обеспечивает плавность движения и позволяет сжигать меньшие объемы горючего. Движение автомобиля в таком режиме становится более вялым, отклик на педаль газа ухудшается.

 

Наиболее часто встречающейся на моделях с «автоматом» является раскладка режимов P-R-N-D-L. Остальные перечисленные обозначения и некоторые другие используются опционально. О них в обязательном порядке рассказывается в инструкции.

Плюсы и минусы коробок автомат

Автоматические трансмиссии обладают множеством плюсов, но не лишены и минусов. Об этом не стоит забывать на этапе выбора автомобиля.

К несомненным плюсам отнесем следующие моменты:

  • Легкость эксплуатации: любая автоматическая трансмиссия избавляет водителя от утомительных процедур выжима педали сцепления и ручного выбора передач.
  • Высокая плавность движения. Благодаря наличию до 10 передач современные автоматы изменяют передаточные отношения чрезвычайно плавно, практически незаметно.
  • Повышенная безопасность. Переключить механику без разрыва потока мощности невозможно.

Фото: Shutterstock

Минусы автоматов:

  • Дороговизна. Как правило, автомобили с автоматами стоят дороже, чем с механической коробкой. Обслуживание автомата также дороже.
  • Увеличенный расход топлива.
  • Автоматы не любят экстремальных нагрузок.
  • Машины с автоматом не рекомендуется буксировать на большие расстояния.
  • Автоматы не любят буксировки прицепов: возможны ограничения.

Как управлять коробкой автомат

Научиться пользоваться машиной с коробкой автомат намного проще, чем автомобилем с механикой. Именно по этой причине существует разделение в водительских правах: водители, обучавшиеся в автошколе на машине с АКП, не могут ездить на механике — требуется переобучение. Те, кто прежде ездил на машине с МКП, с автоматом легко совладают.

Алгоритм обращения с автоматом максимально прост:

  • Чтобы завести машину, нужно сесть за руль, нажать тормоз и повернуть ключ в замке/нажать кнопку запуска двигателя. Селектор коробки должен находиться в парковочном положении P. Запускать ДВС можно и с нейтрального режима, но производители рекомендуют использовать именно режим паркинга. Запустить мотор из любого другого режима не получится.
  • Для начала движения селектор выставляется в D или R (вперед и назад соответственно). После того как вы отпустите педаль тормоза, машина сама начнет движение. Нажатием на газ можно увеличить скорость.
  • Для остановки машины нужно отпустить педаль газа и нажать на тормоз.
  • Перед тем как заглушить двигатель следует перевести селектор коробки в парковочное положение Р.

Как правильно ездить с коробкой автомат

При эксплуатации автомобиля с автоматической трансмиссией нужно придерживаться некоторых важных рекомендаций, которые помогут продлить коробке жизнь.

Коробка передач автомат: обозначения | Расшифровка букв АКППП

Запишись на первое бесплатное занятие в Москве Написать в чат WhatsАpp

Когда приходит время обучение вождению, то перед многими учениками встает вопрос, на какой коробке-автомат учиться ездить. Есть АКПП и МКПП. Так что это за буквы? АКПП — что это такое, не совсем понятно. Это ни что иное, как возможность управления автомобилем в режиме автоматики. Водителю остается только научиться расшифровывать обозначения на коробке автомат, которые находятся на панели у рычага переключения режимов. Сегодня мы подробно разберем, что означают буквы на коробке автомат.

Что такое коробка автомат

Коробка-автомат, по сути является трансмиссией. АКПП расшифровка аббревиатуры следующая — Автоматическая Коробка Переключения Передач. Переключает скоростные режимы (повышение и понижение скорости) без участия водителя. Человеку за рулем остается только задавать направление и пользоваться педалями газ, тормоз (педаль сцепления отсутствует), ну и рулить.

Сцепление выполняется самой коробкой. Подходящий момент для смены скорости АКП тоже подбирает сама. Передачи переключаются без рывков, плавно. Управление автотранспортным средством значительно упрощается, в отличие от механики, которой полностью управляет водитель. МКПП расшифровка — Механическая Коробка Переключения Передач. Вариант КПП расшифровка – Коробка Переключения Передач. Переключение выполняется механическим приводом.

Режимы АКПП

В коробке-автомат, как и в механике несколько ступеней скоростей. Рычагом переключаются функциональные возможности – режимы. Как КПП расшифровывается уже выяснили, рассмотрим теперь режимы и их буквенные обозначения:

  • N (Neutral) – нейтралка. Положение без скоростей. Режим используется при буксировке машины, например. Некоторые водители во время стояния в пробках ставят рычаг в нейтральное положение, потому что длительное время держать ногу на педали тормоза не совсем удобно;
  • D(Drive) или A (Automat) – движение. Переводя рычаг в этот режим, водитель начинает движение, машина трогается с места и ему останется только рулить и нажимать на педали;
  • R (Revers) – задняя передача. Позиция применяется для движения автомобиля задним ходом. Включается только после полной остановки. Во время движения переводить рычаг в режим D категорически запрещено;
  • P (Parking) – остановка. После прекращения движения, рычаг ставится в положение Р. Это гарантия того, что машина не покатится, потому что режим блокирует колеса. Запрещено включать во время движения. В большинстве моделей двигатель не заведется, если рычаг не поставлен в режим Р;
  • M (Manual) – ручное управление. Водитель может сам переключать передачи пользуясь кнопками «+», «-», находящимися на рычаге, либо на руле. В разных моделях по-разному;
  • L (Low) или l; 1; 1L – медленно. В этой позиции машина будет двигаться только на первой передаче. Применяется также на скользкой дороге, крутом спуске-подъеме либо для торможения двигателем;
  • L2, 2L или просто 2 – в этом режиме езда будет ограничена второй скоростью и выше не переключится;
  • D3 или цифра 3 – движение не выше третьей скорости;
  • D4 или 4 – машина будет переключаться до четвертой передачи. На 5 и 6 не перейдет;
  • OD (Over Drive) – повышенная передача. Режим включается кнопкой на скорости не ниже 75км/ч. Обеспечивая на трассе стабильную езду, экономит топливо;
  • KD (Kick Down) – пониженная передача. Включается сама если выжать газ до упора. Помогает быстро набрать скорость;
  • B (Block) – блокировка дифференциала. Встречается на авто с полным приводом и джипах. Используется при движении на пересеченной местности, бездорожью;
  • S (Sport) – спортивный. Режим использует мощность двигателя на всю катушку. В этом положении становится возможно резко разогнать машину. Топлива сжигается больше чем обычно;
  • E – экономия. Наоборот топливо расходуется бережливо, потому что позиция обеспечивает плавность движения;
  • W (Winter) или снежинка – зимний. При включенном положении исключается пробуксовка на льду. Машина трогается на 3-4 скорости, переключая их потом на меньших оборотах и выравнивая перепад ускорения. Летом использовать нельзя, во избежание перегрева гидротрансформатора.

В разных моделях машин с коробкой передач автомат обозначения могут встречаться и другие. Всегда нужно внимательно изучать инструкции и руководства.

Как начать движение на коробке-автомат

Теория вождения такова. Движение на машине с КПП автомат начинается с:

  1. Сесть за руль и завести двигатель. На панели должны загореться индикаторы. Рычаг должен быть в положении Р или N. Подождать 10 секунд, включится бензонасос;
  2. Утопить и удерживать педаль тормоза;
  3. Перевести рычаг в позицию D.;
  4. Плавно отпускать педаль тормоза. Машина сразу начнет движение. Остается нажимать на газ.

Для заднего хода:

  • Полностью остановиться. Нажать тормоз;
  • Поставить рычаг в режим R;
  • Отпуская тормоз начать движение.

Автоматика не терпит агрессивной езды. Рекомендуется ездить плавно. Электронике нужно время для переключения иначе двигатель будет быстрее изнашиваться. Ремонт автомата штука дорогая.

Как видите, управление автоматической коробкой передач простое, приятное и безопасное. Для езды нужно запомнить буквенные обозначения режимов, тщательно изучить руководство пользования машиной с АКПП и – в путь.

Услуги Автошколы

Обучение вождению

Обучении теории и практики во всех районах Москвы

Курсы экстремального вождения

Практика вождения в экстремальных условиях

Обучение вождению автомобиля

Полный курс категории Б: теория и практика

Обучение вождению мотоцикла

Полный курс категории А: теория и практика

Теория в автошколе

Полный курс теории по вождению категорий А и Б

Вождение для женщин

Обучение уверенному вождению для женщин

Как работает автоматическая коробка передач?

По словам Мейнеке, в большинстве автомобилей используется форма автоматической трансмиссии, называемая гидравлической планетарной автоматической трансмиссией, которая также используется в увеличенной версии в некотором промышленном и коммерческом оборудовании и большегрузных транспортных средствах. Фрикцион заменен гидромуфтой, а система определяет набор диапазонов передач в зависимости от потребностей автомобиля. Когда вы ставите автомобиль на парковку, все передачи блокируются, чтобы предотвратить скатывание автомобиля вперед или назад.

Менее распространенный вариант — автоматизированная механическая коробка передач (АМТ). Эта модель, которую иногда называют полуавтоматической коробкой передач, сочетает в себе муфты и шестерни механической коробки передач с набором приводов, датчиков, процессоров и пневматики. AMT работают как автоматические, обеспечивая доступность и экономию топлива, как у механической коробки передач. С этим типом трансмиссии водитель может вручную переключать передачи или выбрать автоматическое переключение. В любом случае ему или ей не нужно использовать сцепление, которое приводится в действие гидравлической системой.

История автоматической трансмиссии

Компании General Motors и REO выпустили полуавтоматические трансмиссии для автомобилей в 1934 году. Эти модели создавали меньше проблем, чем традиционная механическая коробка передач, но по-прежнему требовали использования сцепления для переключения передач. Трансмиссия GM была первой в своем роде, в которой использовалась планетарная коробка передач с гидравлическим управлением, позволяющая переключать передачи в зависимости от скорости движения автомобиля.

Планетарная коробка передач была одной из самых важных разработок на пути к современной автоматической коробке передач. Хотя GM первой использовала версию с гидравлическим управлением, эта технология на самом деле восходит к 19 веку.00 изобретение Уилсона-Пилчера. Это новшество состояло из четырех передних передач на двух поездах, которые можно было переключать одним рычагом.

Работа автоматической коробки передач

Наиболее распространенный тип автоматической коробки передач использует гидравлическую энергию для переключения передач. Согласно How Stuff Works, это устройство сочетает в себе преобразователь крутящего момента или гидравлическую муфту с зубчатыми передачами, которые обеспечивают желаемый диапазон передач для автомобиля. Гидротрансформатор соединяет двигатель с коробкой передач и использует жидкость под давлением для передачи мощности на шестерни. Этот аппарат заменяет ручную фрикционную муфту и позволяет автомобилю полностью останавливаться без остановки.

Информация от Art of Manliness изображает работу автоматической коробки передач. Когда двигатель передает мощность на насос гидротрансформатора, насос преобразует эту мощность в трансмиссионную жидкость, которая приводит в действие турбину гидротрансформатора. Этот аппарат увеличивает мощность жидкости и передает еще больше мощности обратно на турбину, которая создает вихревое вращение, раскручивающее турбину и прикрепленный к ней центральный вал. Затем мощность, создаваемая этим вращением, передается от вала к первой планетарной передаче трансмиссии.

Этот тип трансмиссии имеет так называемое гидравлическое управление. Трансмиссионная жидкость находится под давлением масляного насоса, что позволяет изменять скорость в зависимости от скорости автомобиля, оборотов шин в минуту и ​​других факторов. Шестеренчатый насос расположен между планетарной передачей и гидротрансформатором, где он засасывает и нагнетает трансмиссионную жидкость из поддона. Вход насоса ведет непосредственно к корпусу гидротрансформатора, прикрепленному к гибкой пластине двигателя. Когда двигатель не работает, в трансмиссии нет давления масла, необходимого для работы, и, таким образом, автомобиль не может быть запущен с толчка.

Планетарная передача представляет собой механическую систему, в которой шестерни соединены набором лент и муфт. Когда водитель переключает передачи, ленты удерживают одну передачу неподвижно, одновременно вращая другую, чтобы передать крутящий момент от двигателя и повысить или понизить передачу.

Различные шестерни иногда называют солнечной шестерней, кольцевой шестерней и планетарной шестерней. Расположение шестерен определяет, сколько мощности будет передаваться с одной передачи на другую и на трансмиссию автомобиля при переключении передач.

Передачи автоматической коробки передач

К передачам автоматической коробки передач относятся следующие:

  • Согласно книге «Как работает автомобиль», когда вы включаете автомобиль в режим движения, вы включаете все доступные передаточные числа. Это означает, что трансмиссия может переключаться между полным диапазоном передач по мере необходимости. Шестиступенчатые автоматические коробки передач являются наиболее распространенным числом передач, но старые автомобили и компактные автомобили начального уровня могут по-прежнему иметь четыре или пять автоматических передач.
  • Третья передача либо блокирует трансмиссию на третьей передаче, либо ограничивает ее передаточными числами первой, второй и третьей передач. Это обеспечивает мощность и тягу, необходимые для движения вверх или вниз по склону или для буксировки лодки, дома на колесах или прицепа. Когда двигатель достигает заданного уровня оборотов в минуту (RPM), большинство автомобилей автоматически отключают третью передачу, чтобы защитить двигатель от повреждений.
  • Вторая передача либо блокирует трансмиссию на второй передаче, либо ограничивает ее передаточными числами первой и второй передач. Эта передача идеально подходит для подъема и спуска по скользкой дороге, а также для движения по льду, снегу и другим ненастным погодным условиям.
  • Первая передача используется, когда вы хотите заблокировать коробку передач на первой передаче, хотя некоторые автомобили автоматически отключают эту передачу для защиты двигателя при определенных оборотах. Как и вторая и третья передачи, эту передачу лучше всего использовать для буксировки, движения вверх или вниз по склону, а также при движении по скользкой и гололедичной дороге.

Преимущества автоматической коробки передач

Согласно How Stuff Works, самым большим преимуществом автоматической коробки передач является возможность движения без сцепления, как это требуется для механической коробки передач. Люди со многими ограниченными возможностями могут управлять автомобилем с помощью автомата, поскольку для работы требуется только две пригодные для использования конечности.

Отсутствие сцепления также избавляет от необходимости обращать внимание на ручное переключение передач и следить за тахометром для выполнения необходимых переключений, что дает вам больше внимания, чтобы сосредоточиться на задаче вождения.

Многим водителям также легче управлять автоматической коробкой передач на низких скоростях, чем механической коробкой передач. Гидравлическая автоматическая коробка передач создает явление, называемое проскальзыванием на холостом ходу, которое побуждает автомобиль двигаться вперед даже на холостом ходу.

Информация и исследования в этой статье проверены сертифицированным ASE главным техническим специалистом Дуэйн Сайалун из YourMechanic.com . Для любых отзывов или запросов на исправление, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону [email protected] .

Источники:

https://www. meineke.com/blog/how-an-automatic-transmission-works/

https://auto.howstuffworks.com/automatic-transmission.htm

https: //www.howacarworks.com/basics/how-automatic-gearboxes-work

https://www.artofmanliness.com/articles/how-automatic-transmission-works/

https://auto.howstuffworks.com/automatic-transmission12.htm

Как работает автоматическая коробка передач | Искусство мужественности

Добро пожаловать обратно в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для начинающих автомобилистов.

Если вы следили за Gearhead 101, вы знаете, как работает автомобильный двигатель, как двигатель передает мощность, которую он вырабатывает, через трансмиссию, и как механическая коробка передач функционирует как своего рода распределительный щит между двигателем и трансмиссией. .

Но большинство людей в наши дни (по крайней мере, если вы живете в Соединенных Штатах) ездят на машинах с автоматической коробкой передач . Вы когда-нибудь задумывались, как ваш автомобиль может переключаться на соответствующую передачу без каких-либо действий, кроме нажатия на педаль газа или тормоз?

Ну, держись за задницу. Мы собираемся познакомить вас с одним из самых удивительных образцов механической (и гидродинамической) инженерии в истории человечества: автоматической коробкой передач.

(Серьезно, я не преувеличиваю: как только вы поймете, как работают автоматические коробки передач, вы будете поражены тем, что люди смогли придумать эту штуку без компьютеров.)

Время обзора: назначение трансмиссии

Прежде чем мы углубимся во все тонкости работы автоматической трансмиссии, давайте в первую очередь кратко рассмотрим, зачем транспортным средствам нужна трансмиссия — любого типа.

Как обсуждалось в нашем учебнике по работе автомобильного двигателя, двигатель вашего автомобиля создает мощность вращения. Чтобы двигать машину, нам нужно передать эту вращающую силу на колеса. Это то, что делает трансмиссия автомобиля, частью которой является трансмиссия.

Но вот проблема: двигатель может вращаться только в пределах определенной скорости, чтобы работать эффективно. Если он вращается слишком низко, вы не сможете заставить машину тронуться с места; если он вращается слишком быстро, двигатель может самоуничтожиться.

Нам нужен какой-то способ умножить мощность, вырабатываемую двигателем, когда это необходимо (начало движения с места, подъем в гору и т. д.), а также уменьшить мощность, передаваемую двигателем, когда это не требуется. необходимо (спуск с горы, очень быстрая скорость, резкое торможение).

Включить передачу.

Коробка передач обеспечивает оптимальную скорость вращения двигателя (ни слишком медленную, ни слишком быструю), одновременно обеспечивая колеса необходимой мощностью для движения и остановки автомобиля, независимо от ситуации, в которой вы оказались. Он находится между двигателем и остальной частью трансмиссии и действует как распределительный щит автомобиля.

Ранее мы подробно рассказывали о том, как механические коробки передач достигают этого с помощью передаточных чисел. Соединяя шестерни разного размера друг с другом, вы можете увеличить количество мощности, передаваемой остальной части автомобиля, без существенного изменения скорости вращения двигателя. Если вы еще не поняли идею передаточных чисел, я рекомендую вам посмотреть видео, которое мы включили в прошлый раз, прежде чем двигаться дальше; ничто другое не будет иметь смысла, если вы не поймете эту концепцию.

С механической коробкой передач вы управляете включенными передачами, нажимая сцепление и переключая передачи на место.

В автоматической коробке передач блестящая инженерия определяет, какая передача включена, и вам не нужно делать ни черта, кроме как нажимать педали газа или тормоза. Это автомобильная магия.

Детали автоматической коробки передач

Итак, к настоящему моменту вы должны иметь общее представление о назначении коробки передач: она обеспечивает оптимальную скорость вращения двигателя (ни слишком медленную, ни слишком быструю), одновременно обеспечивая работу колес. с нужным количеством энергии, чтобы двигаться и останавливать автомобиль, независимо от ситуации.

Давайте посмотрим на детали, которые позволяют это сделать в случае с автоматической коробкой передач:

Картер коробки передач

В картере коробки передач находятся все части коробки передач. Он чем-то похож на колокольчик, поэтому его часто называют «кожухом колокола». Корпус трансмиссии обычно изготавливается из алюминия. Помимо защиты всех движущихся шестерен трансмиссии, кожух колокола на современных автомобилях имеет различные датчики, которые отслеживают входную скорость вращения двигателя и выходную скорость вращения остальной части автомобиля.

Гидротрансформатор

Вы никогда не задумывались, почему вы можете включить двигатель вашего автомобиля, но он не движется вперед? Ну, это потому, что поток мощности от двигателя к трансмиссии отключен. Это отключение позволяет двигателю продолжать работу, даже если остальная часть трансмиссии автомобиля не получает мощности. На механической коробке передач вы отключаете питание от двигателя к трансмиссии, выжимая сцепление.

Но как отключить питание двигателя от остальной части трансмиссии на автоматической коробке передач без сцепления?

Разумеется, с гидротрансформатором.

Вот тут и начинается черная магия автоматических коробок передач (до планетарных передач еще даже не добрались).

Гидротрансформатор находится между двигателем и коробкой передач. Это нечто похожее на пончик, которое находится внутри большого отверстия колокола трансмиссии. Он выполняет две основные функции по передаче крутящего момента:

  1. Передает мощность от двигателя на первичный вал коробки передач
  2. Умножает выходной крутящий момент двигателя

Он выполняет эти две функции благодаря гидравлической мощности, обеспечиваемой трансмиссионной жидкостью внутри вашей коробки передач.

Чтобы понять, как это работает, нам нужно знать, как работают различные части гидротрансформатора.

Детали гидротрансформатора

В большинстве современных автомобилей гидротрансформатор состоит из четырех основных частей: 1) насос, 2) статор, 3) турбина и 4) гидротрансформатор. схватить.

1. Насос (крыльчатка). Насос выглядит как вентилятор. Он имеет множество лопастей, исходящих из его центра. Насос крепится непосредственно к корпусу гидротрансформатора, который, в свою очередь, крепится болтами непосредственно к маховику двигателя. Следовательно, насос вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя. (Вам нужно помнить об этом, когда мы рассмотрим, как работает гидротрансформатор.) Насос «качает» трансмиссионную жидкость наружу от центра к . . .

2. Турбина. Турбина находится внутри корпуса гидротрансформатора. Как и насос, он выглядит как вентилятор. Турбина соединяется непосредственно с входным валом коробки передач. Он не подключен к насосу, поэтому может двигаться с другой скоростью, чем насос. Это важный момент. Это то, что позволяет двигателю вращаться с другой скоростью, чем остальная часть трансмиссии.

Турбина может вращаться благодаря трансмиссионной жидкости, подаваемой насосом. Лопасти турбины сконструированы таким образом, что поступающая на них жидкость перемещается к центру турбины и обратно к насосу.

3. Статор (он же Реактор). Статор находится между насосом и турбиной. Это похоже на лопасть вентилятора или пропеллер самолета (вы видите здесь закономерность?). Статор делает две вещи: 1) более эффективно отправляет трансмиссионную жидкость из турбины обратно в насос и 2) увеличивает крутящий момент, поступающий от двигателя, чтобы помочь машине двигаться, но затем передает меньший крутящий момент, когда машина движется с хорошей скоростью. клип.

Это достигается благодаря умной инженерии. Во-первых, лопасти реактора сконструированы таким образом, что когда трансмиссионная жидкость, выходящая из турбины, попадает на лопасти статора, жидкость отклоняется в том же направлении, что и вращение насоса.

Во-вторых, статор соединен с неподвижным валом коробки передач через муфту свободного хода. Это означает, что статор может двигаться только в одном направлении. Это гарантирует, что жидкость из турбины будет направлена ​​в одном направлении. Статор начнет вращаться только тогда, когда скорость жидкости от турбины достигнет определенного уровня.

Эти два конструктивных элемента статора облегчают работу насоса и создают большее давление жидкости. Это, в свою очередь, создает усиленный крутящий момент на турбине, а поскольку турбина соединена с трансмиссией, больший крутящий момент может передаваться на трансмиссию и остальную часть автомобиля. Фух.

4. Муфта гидротрансформатора. Благодаря тому, как работает гидродинамика, мощность теряется, когда трансмиссионная жидкость проходит от насоса к турбине. Это приводит к тому, что турбина вращается с несколько меньшей скоростью, чем насос. Это не проблема, когда автомобиль начинает движение (на самом деле разница в скорости позволяет турбине передавать больший крутящий момент на трансмиссию), но когда он движется, эта разница приводит к некоторой неэффективности использования энергии.

Чтобы свести на нет эту потерю энергии, большинство современных гидротрансформаторов имеют муфту гидротрансформатора, соединенную с турбиной. Когда автомобиль достигает определенной скорости (обычно 45-50 миль в час), муфта гидротрансформатора включается и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос. Компьютер контролирует, когда муфта гидротрансформатора включена.

Итак, это детали гидротрансформатора.

Давайте соберем все вместе и посмотрим, как будет выглядеть действие гидротрансформатора при переходе от полной остановки к крейсерской скорости:

Вы включаете автомобиль, и он работает на холостом ходу. Насос вращается с той же скоростью, что и двигатель, и подает трансмиссионную жидкость к турбине, но, поскольку двигатель вращается не очень быстро при полной остановке, турбина не вращается так быстро, поэтому она не может подавать. крутящий момент на трансмиссию.

Вы жмете на газ. Это заставляет двигатель вращаться быстрее, что приводит к более быстрому вращению насоса гидротрансформатора. Поскольку насос вращается быстрее, трансмиссионная жидкость движется от насоса достаточно быстро, чтобы турбина начала вращаться быстрее. Лопасти турбины направляют жидкость к статору. Статор еще не вращается, потому что скорость трансмиссионной жидкости недостаточно высока.

Но из-за конструкции лопастей статора, когда жидкость проходит через них, она отводит жидкость обратно к насосу в том же направлении, что и насос. Это позволяет насосу перекачивать жидкость обратно в турбину с более высокой скоростью и создает большее давление жидкости. Когда жидкость возвращается к турбине, она делает это с большим крутящим моментом, в результате чего турбина передает больший крутящий момент на трансмиссию. Автомобиль начинает двигаться вперед.

Снова и снова этот цикл продолжается по мере того, как ваша машина набирает скорость. Когда вы достигаете крейсерской скорости, трансмиссионная жидкость достигает давления, при котором лопасти реактора начинают вращаться. При вращении реактора крутящий момент уменьшается. В этот момент вам не нужен большой крутящий момент для движения автомобиля, потому что автомобиль движется с хорошей скоростью. Муфта гидротрансформатора включается и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос и двигатель.

Итак, преобразователь крутящего момента — это то, что позволяет или предотвращает передачу мощности от двигателя к трансмиссии и умножает крутящий момент на трансмиссию, чтобы заставить автомобиль трогаться с мертвой точки. Пришло время взглянуть на части трансмиссии, которые позволяют автомобилю переключаться автоматически.

Планетарные передачи

По мере того, как ваш автомобиль достигает более высоких скоростей, ему требуется меньший крутящий момент, чтобы поддерживать движение автомобиля. Трансмиссии могут увеличивать или уменьшать крутящий момент, передаваемый на колеса автомобиля, благодаря передаточному числу. Чем меньше передаточное число, тем больше крутящий момент передается. Чем выше передаточное число, тем меньше крутящий момент.

На механической коробке передач для изменения передаточных чисел необходимо переключить рычаг переключения передач.

В автоматической коробке передач передаточные числа увеличиваются и уменьшаются автоматически. И это возможно благодаря хитроумной конструкции планетарной передачи.

Планетарная передача состоит из трех компонентов:

  1. Солнечная шестерня. Расположен в центре планетарной передачи.
  2. Планетарные шестерни/шестерни и их водила. Три или четыре шестерни меньшего размера, окружающие солнечную шестерню и находящиеся в постоянном зацеплении с солнечной шестерней. Планетарные шестерни (или шестерни) установлены и поддерживаются водилом. Каждая из планетарных шестерен вращается на отдельных валах, соединенных с водилой. Планетарные шестерни не только вращаются, но и вращаются вокруг солнечной шестерни.
  3. Зубчатый венец. Зубчатый венец является внешним зубчатым колесом и имеет внутренние зубья. Зубчатый венец окружает остальную часть набора шестерен, и его зубья находятся в постоянном зацеплении с планетарными шестернями.

Одинарный планетарный ряд обеспечивает передачу заднего хода и пять уровней передачи вперед. Все зависит от того, какой из трех компонентов зубчатой ​​передачи движется или остается неподвижным.

Давайте посмотрим на это в действии с различными компонентами, действующими как входная шестерня (шестерня, которая генерирует мощность), выходная шестерня (шестерня, которая получает мощность) или неподвижно.

Солнечная шестерня: входная шестерня / водило планетарной передачи: выходная шестерня / кольцевая шестерня: удерживается неподвижно

В этом сценарии солнечная шестерня является входной шестерней. Зубчатый венец не двигается. Когда солнечная шестерня движется, а зубчатый венец удерживается на месте, планетарные шестерни будут вращаться на собственных несущих валах и перемещаться внутри зубчатого венца, но в направлении, противоположном направлению солнечной шестерни. Это заставляет водило вращаться в том же направлении, что и солнечная шестерня. Таким образом, водила становится выходной шестерней.

Эта конфигурация создает низкое передаточное число, что означает, что входная шестерня (в данном случае солнечная шестерня) вращается быстрее, чем выходная шестерня (водило планетарной передачи). Но крутящий момент, создаваемый водилом планетарной передачи, намного больше, чем у солнечной шестерни.

Такая конфигурация используется, когда автомобиль только заводится.

Солнечная шестерня: неподвижна / Водило планетарной передачи: выходная шестерня / Кольцевая шестерня: входная шестерня

он передает мощность на систему передач). Поскольку солнечная шестерня удерживается, вращающиеся планетарные шестерни будут ходить вокруг солнечной шестерни и нести с собой водило планетарной передачи.

Водило планетарной передачи движется в том же направлении, что и зубчатый венец, и является выходной шестерней.

Эта конфигурация создает немного более высокое передаточное число, чем первая конфигурация. Но входная шестерня (коронная шестерня) по-прежнему вращается быстрее, чем выходная шестерня (водило планетарной передачи). Это приводит к тому, что планетарная передача передает больший крутящий момент или мощность на остальную часть трансмиссии. Эта конфигурация, вероятно, будет использоваться, когда ваша машина ускоряется после полной остановки или когда вы едете в гору.

Солнечная шестерня: входная шестерня / Водило планетарной передачи: выходная шестерня / Кольцевая шестерня: входная шестерня

В этом сценарии и солнечная шестерня, и коронная шестерня действуют как входные шестерни. То есть оба вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении. Это приводит к тому, что планетарные шестерни не вращаются на своих отдельных валах. Почему? Если зубчатый венец и солнечная шестерня являются входными элементами, внутренние зубья зубчатого венца будут пытаться вращать планетарные шестерни в одном направлении, в то время как внешние зубья солнечной шестерни будут пытаться вращать их в противоположном направлении. Так они фиксируются на месте. Весь узел (солнечная шестерня, водило планетарной передачи, зубчатый венец) движется вместе с одинаковой скоростью и передает одинаковую мощность. Когда вход и выход передают одинаковый крутящий момент, это называется прямым приводом.

Эта схема будет работать, когда вы едете со скоростью около 45-50 миль в час.

Солнечная шестерня: неподвижна / Водило планетарной передачи: входная шестерня / Кольцевая шестерня: выходная шестерня

система передач. Кольцевая шестерня теперь является выходной шестерней.

При вращении водила планетарные шестерни вынуждены ходить вокруг удерживаемой солнечной шестерни, что приводит в движение зубчатый венец быстрее. Один полный оборот водила планетарной передачи приводит к тому, что зубчатый венец совершает более одного полного оборота в одном и том же направлении. Это высокое передаточное число, обеспечивающее большую выходную скорость, но меньший крутящий момент. Эта схема также известна как «овердрайв».

Вы будете в этой конфигурации, когда едете по автостраде со скоростью 60+ миль в час.

Автоматическая коробка передач обычно имеет более одного планетарного ряда. Они работают вместе, чтобы создать несколько передаточных чисел.

Поскольку шестерни в планетарной системе передач находятся в постоянном зацеплении, переключение передач осуществляется без включения и выключения шестерен, как в механической коробке передач.

Но как автоматическая коробка передач определяет, какие части планетарной системы передач должны работать как входная шестерня, как выходная шестерня или оставаться неподвижными, чтобы мы могли получить эти различные передаточные числа?

С помощью тормозных лент и муфт внутри коробки передач.

Тормозные ленты и муфты

Тормозные ленты изготовлены из металла, футерованного органическим фрикционным материалом. Тормозные ленты могут затягиваться, чтобы удерживать кольцо или солнечную шестерню в неподвижном состоянии, или ослабляться, чтобы позволить им вращаться. Натяжение или ослабление тормозной ленты контролируется гидравлической системой.

Ряд муфт также соединяются с различными частями планетарной системы передач. Сцепления трансмиссии в автоматических коробках передач состоят из нескольких металлических и фрикционных дисков (поэтому их иногда называют «многодисковым сцеплением в сборе»). Когда диски прижимаются друг к другу, это приводит к включению сцепления. Муфта может привести к тому, что часть планетарной передачи станет входной шестерней, или она может стать неподвижной. Это просто зависит от того, как он связан с планетарной передачей. Включается сцепление или нет, определяется комбинацией механической, гидравлической и электрической конструкции. И все это происходит автоматически.

Теперь сложно понять, как различные муфты работают вместе, удерживая и приводя в движение различные компоненты. Слишком сложно, чтобы описать это в тексте. Это лучше всего понять визуально. Я настоятельно рекомендую просмотреть это видео, которое проведет вас через это:

Как работает автоматическая коробка передач

Как вы видите, внутри автоматической коробки передач находится множество движущихся частей. В нем используется сочетание механической, гидравлической и электрической инженерии, чтобы обеспечить плавный переход от полной остановки до крейсерской скорости на шоссе.

Итак, давайте рассмотрим общую картину потока мощности в автоматической коробке передач.

Двигатель подает мощность на насос гидротрансформатора .

Насос передает мощность на турбину гидротрансформатора через трансмиссионную жидкость.

Турбина подает трансмиссионную жидкость обратно в насос через статор .

Статор умножает мощность трансмиссионной жидкости, позволяя насосу передавать больше мощности обратно на турбину. Внутри гидротрансформатора создается вихревое силовое вращение.

Турбина соединена с центральным валом, который соединяется с коробкой передач. Когда турбина вращается, вал вращается, передавая мощность на первый планетарный ряд трансмиссии.

В зависимости от того, какое многодисковое сцепление или тормозная лента задействованы в трансмиссии, мощность от гидротрансформатора будет вызывать солнечную шестерню , водило планетарной передачи или зубчатый венец планетарная система передач, чтобы двигаться или оставаться неподвижным.

В зависимости от того, какие части планетарной системы движутся или нет, определяет передаточное число . Независимо от того, какой у вас механизм планетарной передачи (солнечная шестерня действует как вход, водило планетарной передачи действует как выход, зубчатый венец неподвижен — см. выше), будет определять количество мощности, которую трансмиссия передает на остальную часть трансмиссии.

Так, в общих чертах, работает автоматическая коробка передач. Есть датчики и клапаны, которые регулируют и модифицируют вещи, но в этом суть.


Learn more


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)