Пристрій АКПП та основні принципи роботи

Сучасна автоматична коробка передач - напевно, найскладніший вузол в автомобілі, що містить тисячі механічних, гідравлічних та електронних компонентів. Злагоджена та гармонійна взаємодія всіх цих систем відбувається абсолютно непомітно для водія, доки не виникає якась неполадка. Нижче ми спробуємо коротко розповісти про те, що знаходиться всередині автоматичної коробки передач і що підлягає ремонту у разі поломки.

Що таке АКПП

Завдання трансмісії – передати енергію двигуна колесам за умови збереження оптимального режиму роботи двигуна.

Трансмісія передає крутний момент від двигуна до провідних колес, а також змінює його за величиною та напрямом. Зміна моменту та швидкості здійснюється за рахунок зміни передавального числа (відношення розмірів/кількості зубів однієї шестерні до розмірів/кількості зубців іншої шестерні). Для зміни передавального числа призначені коробки передач, оснащені парами шестерень з різними передатними відносинами. На низьких передачах вал двигуна обертається істотно швидше за колеса, а на високих швидкостях двигун знижує оберти, в той час як автомобіль рухається зі швидкістю 150 км./год. У задньопривідних автомобілях коробка передач зазвичай розташовується позаду двигуна лише на рівні педалі газу. Вал з'єднує трансмісію з редуктором, розташованим на задньому мосту та передає момент заднім колесам. Передача моменту, що крутить, в такій схемі організована просто: безпосередньо від двигуна через гідротрансформатор і трансмісію на карданний вал і задній привід, де момент розподіляється до двох задніх колес.

принципи
На передньопривідних автомобілях коробка передач та головна передача конструктивно знаходяться в одному корпусі (така схема називається"Трансексл"). Передня вісь з'єднується з цією конструкцією безпосередньо і передає момент, що крутить, переднім колесам. У прикладі на малюнку момент передається від двигуна через гідротрансформатор до трансмісії, а звідти - на редуктор переднього моста, де розділяється і передається двом провідним колесам.

основні
Існують також різні варіанти конструкції автоматичної коробки передач для передньопривідних автомобілів з поздовжнім розташуванням двигуна, для авто з чотирма провідними колесами, задньопривідні варіанти з монтажем трансмісії прямо на задньому мосту і передачею від двигуна та гідротрансформатора через коленвал, як , наприклад, у Chevrolet Corvette, або, як у Porsche, де разом монтуються двигун, задній міст і трансмісія.

Компоненти трансмісії

Сучасна автоматична трансмісія — поєднання безлічі розумних механічних, гідравлічних та електронних технологій, які за багато років еволюціонували в щось схоже на мистецтво. Основні компоненти АКПП - це планетарні ряди, що забезпечують підвищуючі та знижувальні передачі, система гальм та фрикціонів, гідротрансформатор та гідравлічна система, що використовує спеціальну трансмісійну рідину, що подається під тиском масляним насосом на систему клапанів для контролю фрикціонів та гальмівних стрічок. Сальники в гідравлічній системі запобігають витоку олії. Гідротрансформатор відповідає зчепленню в механічній коробці. Відцентровий регулятор сигналізує клапанам перемикання передач про різну силу тиску масла для включення/вмикання цих клапанів. На нових автомобілях робота АКПП контролюється спеціальним комп'ютером.

Планетарна передача

Автоматична коробка передач містить безліч шестерень у різних комбінаціях. У механічних КПП шестернізчіплюються між собою на паралельних валах, переміщаючись вздовж валів при перемиканні важеля передач із однієї позиції до іншої. При цьому задіяні шестерні того розміру, який необхідний відповідної передачі. В АКПП шестерні не змінюють свого становища і завжди задіяні одні й самі. Такий режим роботи досягається з допомогою планетарного ряду. Планетарний ряд складається із сонячної шестерні, сателітів, епіциклу та водила. Шестерні-сателіти з'єднуються загальним водилом. Сателіти обертаються навколо сонячної шестерні, а вона, своєю чергою, обертається навколо власної осі. На малюнку нижче ви можете, натискаючи кнопки зліва, подивитися, як працює планетарний ряд на різних передачах.

пристрій
Розглянемо приклад, епіцикл з'єднується з вхідним валом (від двигуна), водило з'єднується з приводом, а сонячна шестерня заблокована. Коли ми обертаємо епіцикл, сателіти «гуляють» по діаметру сонячної шестерні, що залишається нерухомою, змушуючи водило обертати вихідний вал у тому ж напрямку, що й вхідний, але зі зниженою швидкістю (редукція передачі відповідає 1-й передачі в МКПП. Друга передача виходить з'єднанням двох планетарних передач із загальним водилом сателітів. Якщо заблокувати будь-які два з трьох елементів планетарного ряду, привід обертатиметься зі швидкістю вхідного валу, тобто отримуємо 3-ю передачу. Малюнок нижче показує як вищеописана система виглядає в справжній АКПП: Вхідний вал з'єднується епіциклом (синій колір), вихідний - з водилом (зелений колір) Сонячна шестерня з'єднується з барабаном, який з'єднується з фрикціонами. фіксацію елементів планетарного ряду

пристрій
Муфта використовується для фіксації водила та сонячної шестерні,що змушує їх обертатися із однією швидкістю. Якщо муфта розчеплена, а гальмівна стрічка розтиснута, система наводиться в нейтральне положення. Обертання вхідного валу провертає сателіти проти руху сонячної шестерні, але так як її нічого не блокує, вона обертається вільно, не впливаючи на привід. Якщо блокувати сонячну шестірню гальмівною стрічкою, то планетарний ряд переходить на 1-у передачу. Для перемикання на передачу, що підвищує, стрічка розтискається, і вступає в роботу муфта. В результаті привод обертається з тією ж швидкістю, що і вхідний вал. Комбінації двох і більше планетарних рядів у різних варіантах з'єднання надають більший вибір кількості передач (є автомобілі з 8-ма передачами, що керуються комп'ютером).