Трансмиссия — это то, от чего напрямую зависит работа автомобиля. Многие водители предпочитают ездить на машинах с механической коробкой передач. Они думают, что смогут избежать больших трат на ремонт АКПП. Однако это немного неправильное мышление. Принцип работы коробки автомат в автомобиле делает транспорт простым в управлении, особенно в большом городе. Всего лишь две педали позволяют новичкам чувствовать себя увереннее на дороге, а профессионалам — перемещаться быстро и без задержек.
История изобретения
Усовершенствовать переключение передач, тем самым избавив водителей от ручной работы рычагом, пришла изобретателям в голову в начале ХХ века. Сейчас нельзя назвать имени этого человека, поскольку создание АКПП шло тремя линиями, которые в конечном итоге слились в одну.
Главным механизмом коробки считается планетарный ряд. В 1908 году была выпущена первая такая машина и называлась она «Форд Т». В те годы ее еще нельзя было назвать полноценной, поскольку водителю приходилось жать на две ножные педали. Несмотря на это, разработка смогла облегчить вождение.
В 30-х годах произошел еще один прорыв. Управление сцеплением перевелось с водителя на сервопривод. Тогда эти коробки назвали полуавтоматическими. Но позже была выпущена полностью автоматическая КП. Это произошло в том же десятилетии. Коробки устанавливали на французские авто.
В то время в Европе разрабатывали что-то подобное. Автоматическими коробками оснащали британские и немецкие машины. Американские инженеры продвинулись дальше и оснастили конструкции коробок гидравлическими элементами. Также они разработали гидротрансформатор, ставший первым во всем мире.
В начале ХХ века автоматические коробки были техническими сложными деталями, при этом они не отличались долговечностью. Управлять было ими не проще, чем механическими коробками с синхронизаторами.
Ближе к концу 80-х годов производители стали компьютеризировать системы управления мотором. Чуть позже их внедряли в системы переключения скоростей. Это помогло сделать переключение плавным и комфортным. Помимо этого, в машины «внедрялись» разные режимы работы, помогающие управлять КП вручную.
Таким образом, развитие технического прогресса привело к созданию автомобилей Buick. Устройство автоматической коробки передач у них было 2-х ступенчатое. Со временем количество ступеней увеличилось. Например, 9-ти диапазонный аппарат установили на кроссовер Range Rover Evoque.
Что представляет собой АКПП
Классическая АКПП представляет собой совокупность двух устройств. Разобраться, что такое, и в чем заключается принцип работы АКПП автомобиля можно, если предварительно разобраться в ее конструкции.
В основе устройства лежит 3 части:
гидротрансформатор;
планетарный ряд;
системы управления.
Гидротрансформатор представляет собой важный элемент, служащий для принятия крутящего момента от силового агрегата и передачи его на следующий механизм. Также данный элемент снижает вибрацию, возникающую при начале движения и переключении скорости.
Гидротрансформатор (ГТФ) имеет в конструкции лопасти, между которыми есть каналы для движения ATF-жидкости. Блокировочная муфта блокирует ГТФ, а муфта свободного хода, в свою очередь, вращает реакторное колесо. Гидротрансформатор работает по замкнутому кругу. Сначала на турбинное колесо поступает трансмиссионное масло, а потом оно перемещается на реакторное колесо. Скорость потока увеличивается, жидкость передается в насосное колесо. Обороты усиливаются, и по мере их усиления скорость вращения колес выравнивается. В работу вступает муфта (блокировочная). По мере выравнивания скорости вращения колес блокировка возникает на каждой передаче. Некоторые АКПП обладают проскальзывающей муфтой, предотвращающей полную блокировку. Режим нужен для разгона, для выдерживания больших нагрузок, а также для снижения топливного расхода вместе с плавным переключением скоростей.
Планетарный ряд представляет собой механическую коробку, позволяющую менять передаточное число. Это помогает сменить скорость движения машины и величину крутящего момента. Элемент включает в себя планетарные редукторы, последовательно размещенные. Планетарные передачи состоят из нескольких деталей. Блокировка одной или двух влечет за собой передачу момента вращения. К примеру, если солнечная шестерня станет неподвижной, то это повлечет уменьшение передаточного отношения. Оно может увеличиться, если заблокируется коронная шестерня.
Системы управления включают в себя гидроблок и электронный блок управления. Они создают нагрузку на фрикционные муфты. В конструкции также есть маслосборник и шестереночный насос. Гидроблок, в свою очередь, включает в себя каналы с плунжерами и соленоидами. Датчики, собирающие разные показатели, помогают ЭБУ осуществлять управление.
Преимущества и недостатки
Прежде чем узнать принцип работы автоматической коробки передач автомобиля, необходимо разобраться с ее преимуществами и недостатками. Данная трансмиссия стала такой популярной не просто так.
Во-первых, многим нравится простота управления коробкой. Водителю, особенно новичку, не нужно переживать за сцепление и думать о скоростях. В процессе езды человек может сконцентрировать внимание на дороге. Машина с АКПП подходит для вождения в мегаполисах, где пробки — обычное дело. Человек не так сильно устает за рулем, поскольку ему не нужно постоянно дергать рычаг.
Во-вторых, автоматическая коробка обеспечивает плавный ход. Машина трогается с места довольно слаженно, без рывков, как это происходит «на механике». Для удобства водителей предусмотрены вспомогательные режимы (спортивный, зимний, для езды по грязи).
В-третьих, за счет работы электроники узлы обладают большим сроком службы. Что касается «механики», то ее элементы часто перегорают из-за ошибок новичков. Они неправильно переключают скорости или задерживают сцепление. От этого страдает не только двигатель, но и автомобиль в целом.
У автомобилей с автоматической коробкой также есть несколько недостатков. Дорогостоящее обслуживание, наверно, касается не всех категорий людей. Однако данная проблема имеет место быть. К примеру, стоимость ATF-жидкости начинается от 1000 рублей за литр. При этом конструкция АКПП намного сложнее механической коробки, поэтому при поломке водителю придется значительно потратиться на ремонт.
Еще один недостаток — наличие ограничений при эксплуатации. Что это значит? Водителю нельзя быстро разогнать машину, а также завести ее «с толкача». Также у автолюбителя не получится буксировать на тросе или без него. Это в любом случае приведет к поломке, поэтому придется вызывать эвакуатор. Таким образом, если человек случайно застрянет в грязи, он не сможет выбраться методом «раскачки».
На практике, устройство автоматической коробки передач автомобиля имеет совершенно иную форму, чем механическая. Но при правильном обслуживании она способна работать без ремонта столько же, сколько МКПП.
Сравнение механической и автоматической КП
Если будущий водитель не знает, машину с какой коробкой передач купить, ему нужно изучить принцип работы автоматической коробки и механической. Помимо этого, стоит определиться, для каких целей покупается авто, и есть ли у человека вообще опыт вождения.
Автомобили с АКПП стоят как минимум на 50 000 рублей дороже «механики». Это обуславливается тем, что за комфорт всегда нужно платить. Каждая коробка требует обслуживания и замены масла. Для «автомата» потребуется 6-10 литров жидкости, в то время как для механики всего 3 литра. Соответственно, обслуживание АКПП выйдет дороже.
Что касается разгона и КПД, то у механики эти параметры выше. С помощью ручного управления можно разогнаться до упора почти сразу, чего не скажешь об автомате. Если брать в расчет параметр надежности, то сравнить обе коробки становится сложно. Конструкция механики выглядит более надежной, так как в ней отсутствует электроника. Но автомат, в свою очередь, контролирует полностью работу системы, исключая «человеческий фактор».
Эксплуатация авто в зимний период станет комфортнее с механикой. Дело в том, что машина готова ехать почти сразу после запуска. Также механика не боится льда и проскальзывания. Большой объем жидкости не дает автомату прогреться быстрее, чем МКПП. При буксировке на льду двигатель начнет перегружаться, усиливая износ деталей.
По комфорту вождения АКПП одерживает победу. Новичок сможет спокойно тронуться с места, въехать на гору и не заглохнуть на дороге. Езда на механике требует внимательности и контроля.
Автомат и механика по-разному взаимодействуют с двигателем. МКПП способна раскручивать мотор до предела, при этом снижая срок его службы. Автомат не позволяет делать этого, поскольку контролирует обороты двигателя.
Автоматическая коробка передач в работе
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.
Обозначения на панели
Коробка автомат принцип работы которой очень прост, имеет панель с буквенными символами и цифрами. Для управления АКПП стоит разобраться в них. Обозначения могут меняться в зависимости от марки машины.
Р — паркинг. Включается во время парковки машины. Это своего рода стояночный тормоз, в котором есть блокировка вала.
R — задняя скорость. Включается во время начала движения авто назад.
N — в «народе» называется «нейтралка». Если автомобиль стоит на нейтральной скорости, то его колеса не заблокированы. В случае чего, машина может «покатиться».
D — обозначает движение вперед.
А — автоматический режим.
М — имитация механической коробки передач в упрощенном режиме.
L и В — пониженная передача.
S — спортивный режим.
W — «зимний» режим, позволяющий трогаться со 2-й передачи.
OD — ускоренный режим.
E — экономичный режим.
Прежде чем узнавать, как работает коробка автомат, а также, что обозначают те или иные символы на панели, необходимо прочесть руководство по эксплуатации. Для разных моделей авто значение букв может отличаться. К примеру, иногда В — обозначает блокировку, а L переводится как «Lock», что означает «замок».
Разница между коробкой-автомат у заднеприводных и переднеприводных ТС
Существует ряд отличий между компоновкой АКПП автомобилей с передним и задним приводом. Автоматическая трансмиссия переднеприводных автомобилей более компактная, и имеет отдельное отделение, которое называют – дифференциал.
Во всех других аспектах обе трансмиссии идентичны, как в конструктивном, так и функциональном плане.
Для эффективного выполнения всех функций, коробка автомат имеет следующие элементы: гидротрансформатор, узел контроля и механизм выбора режима движения.
Надеемся, что наша статья стала максимально полезной для вас, и помогла вам разобраться в принципах работы АКПП.
Принцип работы
Узнать принцип работы автоматической коробки передач не так сложно. Главное, разобраться в функционировании планетарных рядов.
Сначала водитель заводит мотор, а потом происходит запуск вращения насосного колеса ГТФ. Жидкость раскручивает турбинное колесо. Между ними находится реакторное колесо, перенаправляющее поток для ускорения вращения насоса, чтобы тот усилил крутящий момент. Если насос в сочетании с турбиной двигаются одинаково, то возникает переход в режим гидромуфты.
Планетарные ряды подключаются от первичного вала. Коронная и солнечная шестерня принимают на себя вращение. Их скорость регулируется вместе с регулировкой вращения от водило. Когда автомобиль идет «на подъем», происходит остановка колеса, которое передает насосу больше крутящего момента. Как только необходимая скорость будет достигнута, происходит смена передачи в ряду.
Когда ЭБУ дает команду, тормозящая лента и фрикционы замедляют пониженную передачу. Через клапан начинается увеличение движения масляных потоков. Повышенная передача разгоняется, а ее смена осуществляется без лишения мощности.
Когда автомобиль тормозит или сбрасывает скорость, давление жидкости также уменьшается, переключая передачу вниз. В ГТФ пропадает давление после отключения двигателя. Именно поэтому завести транспорт, толкая его, не получится.
Гидротрансформатор
По аналогии с МКПП, гидротрансформатор выполняет функции сцепления, а также регулирует КМ, с учетом частоты вращения и продуцируемой мощности двигателя.
Конструкция гидротрансформатора состоит из трех частей:
- Центростремительная турбина;
- Центробежный насос;
- Направляющий аппарат-реактор;
За счет того, что турбина и насос максимально сближены друг с другом, рабочие жидкости находятся в постоянном движении. Именно благодаря этому удается добиться минимальных потерь энергии. К тому же, гидротрансформатор может похвастаться очень компактными размерами.
Стоит отметить, что коленвал напрямую связан с насосным колесом, а коробочный вал – с турбиной. Именно за счет этого, в гидротрансформаторе отсутствует жесткая связь между ведущими и ведомыми элементами. Рабочие жидкости передают энергию от мотора к трансмиссии, которая, в свою очередь, через лопатки насоса передает ее на лопасти турбины.
Как правильно заводить
Водители должны не только знать принцип устройства автоматической коробки передач, но и уметь ею правильно управлять. В отличие от МКПП, сложностей здесь никаких нет. Водителю не нужно постоянно следить за скоростным режимом и пытаться по звуку определить момент переключения скорости.
При включении мотора рычаг селектора должен находиться на «N» или на «Р». Система защиты сигнализирует о старте таким образом. Если рычаг расположится по-другому, то включить зажигание не выйдет. Прежде чем начать движение, нужно убедиться в этом. Если авто стоит в значении «Р», то его ведущие колеса заблокированы. Это предотвратит скатывание. При положении «N» возможна экстренная буксировка. Транспорт с автоматической коробкой может запуститься при выжимании тормоза. В этом случае не произойдет случайный откат.
Как управлять машиной с АКПП
Коробка передач прослужит долго, если водитель будет правильно подбирать режимы, ориентируясь на условия езды. Правильный старт предполагает собой начало движения после толчка, сигнализирующего о том, что передача включилась. При буксовании лучше всего запустить пониженную передачу. Педалью тормоза при этом стоит корректировать вращение колес. Для того чтобы улучшить навыки вождения на автомобиле с автоматической коробкой передач, рекомендуем вопользоваться услугами автоинструктора АКПП.
При использовании разных режимов водитель сможет тормозить двигателем и ограничивать разгон. Буксировать другой транспорт не стоит, поскольку это негативно отразится на работе двигателя. Но если другого варианта нет, то буксируемая машина должна быть легче буксирующего.
Существует несколько рекомендаций, показывающих, чего не нужно делать во время управления машиной с АКПП.
Самой часто встречающейся ошибкой водителей является включение режима «D» в момент отсутствия полной остановки при движении назад.
Большим заблуждением для новичков также является использование нейтрального режима. Он создан для экстренных случаев, когда требуется разблокировка колес для перестановки авто.
Режим «нейтралки» также запрещено включать, находясь в пробках. Кратковременные перемещения провоцируют гидравлический удар. В пробках необходимо включать режим «драйв» в сочетании с тормозом.
Еще одной ошибкой считается переход на ходу из режима «драйв» на «нейтральный». Особенно это проворачивают в момент движения на большой скорости. Проделывать подобные вещи опасно. Это приводит к отключению гидроусилителя и усилителя тормозов.
Нередко неопытные водители пытаются завести автомобиль «с толкача». Это возможно сделать, но не нужно. Двигатель хоть и . Если проделывать такой «трюк» часто, то автомат придет в негодность, не выработав даже половины ресурса.
Что касается эксплуатации в зимних условиях, то тут следует быть внимательнее. Чтобы машина функционировала хорошо, ей необходим прогрев коробки в течение нескольких минут после запуска. Как только водитель начал езду, ему стоит первые 10 км избегать разгона и резких движений.
Если автомобиль «увяз» в снегу, то нужно сначала включить пониженную передачу, а затем, переключая газ и тормоз, медленно выехать. Ни в коем случае нельзя раскачивать авто, поскольку от этого пострадает гидротрансформатор. Пониженная передача также должна использоваться на мокрой дороге, а в сочетании с педалью тормоза — на скользком спуске.
Разновидности АКПП
По мнению техников, гидромеханическая автоматическая коробка представлена лишь планетарной частью узла. Ведь она отвечает за переключение передач и вместе с гидротрансформатором является единым автоматическим устройством. К АКПП относится классический гидравлический трансформатор, робот и вариатор.
Классическая автоматическая коробка передач
Преимущество классического автомата заключается в том, что передачу вращательного момента на ходовую часть обеспечивает масляная жидкость в гидротрансформаторе.
Это позволяет избежать проблемы со сцеплением, часто выявляемые при эксплуатации машин, на которых установлены другие типы КПП. Если своевременно обслуживать коробку, то пользоваться им можно практически вечно.
Роботизированная КПП
Вид роботизированной коробки передач.
Является своеобразной альтернативой механики, только в конструкции имеется двойное сцепление, управляемое электроникой. Главным преимуществом робота считается экономичность расхода топлива. В конструкции установлено программное обеспечение, работа которого состоит в рациональном определении крутящего момента.
Коробку называют адаптивной, т.к. она способна подстраиваться под манеру вождения. Чаще всего в роботе ломается сцепление, т.к. оно не может переносить тяжелые нагрузки, например, во время езды в труднопроходимых местах.
Вариатор
Устройство обеспечивает плавную бесступенчатую передачу вращательного момента ходовой части автомобиля. Вариатор снижает расход бензина и повышает показатели динамики, обеспечивает мотору щадящий режим работы. Такая автоматизированная коробка не относится к долговечным и не терпит большой нагрузки. Внутри агрегата детали постоянно трутся между собой, что ограничивает срок эксплуатации вариатора.
Особенности эксплуатации
Авто начнет двигаться плавно после того, как водитель вставит ключ, повернет его, надавит на тормоз, поставит рукоятку селектора в правильное положение и отпустит педаль.
На светофоре переключать режим «D» не требуется. Используется педаль тормоза. На парковке включают режим «Р».
Избежать преждевременных поломок возможно, если не ездить по бездорожью или неровной поверхности. Стоит всеми силами также избегать пробуксовки. Перед тем, как начать езду на авто с автоматической коробкой, водителю нужно дополнительно изучить документацию. Возможно, для данного типа коробки пробуксовка вообще не допускается. Их нужно знать, чтобы предотвратить поломки.
АКПП устройство и принцип работы складывается таким образом, что не рекомендуется допускать сильного перегруза. «Автомат» обладает чувствительной механикой, которая не рассчитана на большие нагрузки. Не стоит складывать в салон габаритные грузы или вовсе тянуть за собой прицеп.
Таким образом, становится понятно, что машины с АКПП завоевывают рынок. Больше 80% европейского населения уже ездят на «автомате».
Что лучше – механика или автомат?
Как многие уже могли заметить, большинство российских автолюбителей отдают предпочтение МКПП. Одни эксперты считают, что это связано с менталитетом нации, другие – с установленными негативными стереотипами.
Другое дело американцы, 95% которых не представляют себе процесс вождения автомобиля, без наличия автоматической коробки. Но это совсем не удивляет, ведь АКПП была придумана американскими инженерами, которые хотели упростить жизнь водителей.
Такая же ситуация и в Европе. Если 15-20 лет назад все поголовно использовали механику, то уже сейчас она почти вытеснена из рынка.
В России также наблюдается рост популярности автомата, но, как утверждают эксперты и аналитики, россияне не умеют правильно использовать автоматическую коробку. Каждый день в автомастерские обращается масса автолюбителей с неисправностями, основной причиной которых как раз и является неправильная эксплуатация.
Обслуживание и ремонт
Разобравшись, как работает автоматическая коробка передач, необходимо изучить особенности обслуживания самой машины. Каким бы надежным и новым не казался автомобиль, пренебрегать обслуживанием не стоит. Это поможет избавиться от большинства проблем.
Своевременная проверка масла, а также замена масляного фильтра — это то, что нужно делать в первую очередь, посещая СТО.
Масло с фильтром требуют замены каждые 50-60 тыс.км пробега. Транспорт, эксплуатируемый в тяжелых условиях, должен «проверяться» каждые 30-40 тыс.км. Нельзя допускать того, чтобы уровень масла был низким. Именно от него зависит слаженная работа КП. Недостаточное количество масла приводит к пробуксовке, что соответственно провоцирует перегрев.
При низком уровне масла появляется характерный гул, доносящийся от гидротрансформатора. Завышенный уровень масла также недопустим. Перелив делает смазку некачественной. Таким образом, из строя выходит весь механизм полностью. Проверить уровень можно при помощи щупа.
При заливании жидкости нужно быть предельно внимательным. После процедуры следует проехать не более 10 км, а затем снова проверить уровень. При проверке машина обязательно устанавливается на ровную площадку. Измерив уровень, водителю придется либо слить излишек, либо долить жидкости. Не рекомендуется смешивать масла разных производителей. Это гарантировано приведет к поломке АКПП.
Не стоит забывать, что сливая масло, водитель должен сменить фильтр. Желательно вместе с ним снять поддон и прокладку. При прохождении техобслуживания будет выявлено, нужно ли менять что-то еще. Если коробка эксплуатировалась в соответствии с рекомендациями, то дополнительного «вмешательства» не потребуется.
Бывает, что масло начинает темнеть и пахнуть гарью. Возможно, произошел износ фрикционов. В этой ситуации требуется дополнительное обслуживание коробки с разбором.
Дополнительное обслуживание АКПП включает в себя промывку и диагностику. Промывка проводится редко, только после сильного загрязнения коробки. Особенно промывка нужна при полном разрушении механизмов, либо в момент, когда агрегат уже совсем старый и плохо функционирует.
Помимо всего прочего, у автоматической коробки часто возникают протечки, неисправности электромотора и отсутствие герметичности.
Диагностика, в свою очередь, проводится с помощью самодиагностики или компьютера. Регулярные процедуры позволяют выявить проблемы на начальной стадии. Если упустить этот момент, то возникнет необходимость в дорогостоящем ремонте. Верное обслуживание увеличит срок службы коробки передач.
