Плюсы и минусы разных коробок передач

Деление трансмиссий на механические и автоматические уже не такое однозначное — последние успели обзавестись сразу тремя разновидностями. Поэтому мы расскажем подробнее о плюсах и минусах каждого типа коробок передач.

Механическая трансмиссия

Этот вариант предусматривает ручной переключение передач. Двигая рычаг в салоне, вы приводите в движение специальные муфты. Последние соединяют между собой шестерни первичного и вторичного вала. Разница в размерах шестерён позволяет регулировать величину крутящего момента, который передаётся колёсам. Выбирая нужное передаточное число, вы можете плавно трогаться с места, уверенно разгоняться и снижать нагрузку на двигатель при равномерном движении.

Основные преимущества механической коробки передач (МКПП) — простота конструкции и возможность контролировать процесс переключения на 100%. Отсюда следуют все плюсы такого типа трансмиссии:

Надёжность. Большинство МКПП сравнимы с двигателем автомобиля по сроку службы.

Меньшие расходы на обслуживание. Периодичность замены масла — до 100–150 тысяч километров пробега. Некоторые модели вовсе обходятся без этой процедуры.

Сниженный расход топлива. Простая конструкция снижает механические потери в трансмиссии и повышает коэффициент полезного действия.

Лучшая динамика при сравнимых характеристиках двигателя — по причине, описанной в предыдущем пункте.

Прогнозируемое поведение автомобиля — вы сами отвечаете за переключение, и потому можете выбрать оптимальную передачу перед обгоном, при экстренном торможении или при выполнении другого манёвра.

Механическая коробка передач повышает проходимость машины. Она позволяет использовать такие приёмы, как раскачка и пробуксовка до очистки твёрдой поверхности.

Стоимость автомобилей с МКПП на 5–10% ниже, чем у конкурентов с автоматическими трансмиссиями любого типа.

Главный минус «механики» — это необходимость ручного переключения передач. Даже опытные водители отвлекаются при этом на доли секунды, не говоря уже о новичках. А при долгом движении в городских пробках постоянное движение рычага попросту утомляет.

Автоматическая трансмиссия

Ещё лет 20 назад так называли только один тип коробок передач. Сейчас это целая группа, в которую входит по меньшей мере три вида механизмов. У всех автоматических коробок передач есть общий плюс — это комфорт передвижения. Процесс переключения возложен на бортовую электронику, тогда как вы можете следить за дорогой и получать максимум удовольствия от вождения. Другие преимущества и недостатки автоматических коробок передач мы рассмотрим более внимательно.

Гидромеханический «автомат»

Этот тип трансмиссии часто называют классической или планетарной коробкой передач. Последнее — от используемого механизма. Планетарная передача позволяет изменять крутящий момент, фиксируя определённые шестерни друг относительно друга. Результат будет зависеть от того, какая часть механизма подключена к вторичному валу.

Обязательный элемент автоматической коробки передач (АКПП), определяющий большинство плюсов и минусов — гидротрансформатор. Мотор автомобиля крутит насосное колесо, которое приводит в движение масло, а через него — турбинное колесо. Для повышения коэффициента полезного действия могут использоваться ещё два элемента — реакторное колесо и фрикционное сцепление. Первое повышает скорость циркуляции жидкости, а второе жёстко блокирует механизм, снижая потери при равномерном движении.

Теория кажется сложной, но современным водителям не обязательно разбираться во всех нюансах работы узла. Куда важнее плюсы автоматической коробки передач:

Удобство — переключение происходит без участия водителя. Хотя в некоторых автомобилях с АКПП это можно делать вручную. Для этого трансмиссию нужно перевести в режим Manual или Sport.

Надёжность по сравнению с другими видами автоматических коробок передач. «Гидромеханика» спокойно выдерживает до 200–250 тысяч километров пробега.

Выносливость — большинство автоматических трансмиссий устойчиво к пробуксовкам и резким разгонам.

Меньший риск перегрузить двигатель и другие узлы. Даже в коробках передач с ручным переключением есть защитный механизм, который допускает автоматическую смену ступени в экстренной ситуации.

Простота освоения — управляться с двумя педалями легче, чем с тремя. С другой стороны, если вы учитесь на «автомате», то для управления машиной с МКПП придётся сдавать дополнительный экзамен.

Конечно, у автоматической коробки передач есть свои минусы. Главный — более дорогое обслуживание, которое выражается в частой замене масла и высоких ценах запчастей. Кроме того, АКПП ограничивают динамику машины за счёт сложной конструкции. Некоторые водители жалуются и на отсутствие полного контроля — механизм может переключить передачу в неподходящий момент. Хотя для них созданы адаптивные «автоматы», которые приспосабливаются к определённому стилю езды.

Вариатор

Достаточно простая трансмиссия. Крутящий момент в ней передаётся пластинчатым ремнём, скользящим по двум коническим шкивам. Такой механизм позволяет плавно регулировать усилие, которое передаётся колёсам. Передаточное число меняется при смещении ремня на миллиметры — это можно делать на ходу, не разрывая поток мощности. Иногда вместо ремня используется цепь. Плюс таких вариаторов в надёжности, а минус — в высокой цене коробки передач.

Подобно классическому «автомату», вариатор не может обойтись без гидротрансформатора. Он поглощает избыточную нагрузку на старте и позволяет останавливаться с работающим двигателем. При равномерном движении узел также блокируется, повышая коэффициент полезного действия.

Плюсы вариатора в качестве автомобильной коробки передач:

Плавность движения в городских пробках — крутящий момент регулируется плавно, переключения передач и потери мощности нет.

Вариатор снижает нагрузку на двигатель. Он всегда выбирает оптимальные обороты и поддерживает их при незначительном изменении скорости.

Доступная цена по сравнению с гидромеханическим «автоматом» — ненамного больше, чем у машин с МКПП.

Главный минус вариатора по сравнению с другими коробками передач — чувствительность к перегреву. Езда по бездорожью и резкие рывки на старте сильно снижают ресурс трансмиссии. Зимой узел нужно долго прогревать — сначала на стоянке, а потом при движении с минимальной скоростью. По стоимости ремонта и обслуживания вариатор сравним с классической АКПП. Многим водителям также не нравится шум мотора, работающего на постоянных оборотах. Но они могут выбрать вариаторы с «виртуальными передачами», ступенчато изменяющие крутящий момент.

Роботизированная трансмиссия

Фактически, в основу этого гибрида положена механическая коробка передач. Но сцеплением и перемещением фрикционных муфт занимаются электронные приводы. Роботизированная коробка передач объединяет плюсы «механики» и «автомата»:

Быстрее ускорение, выше максимальная скорость.

Меньше расход топлива по сравнению с АКПП и вариатором.

Можно выбирать автоматическое или ручное переключение.

Есть защита от перегрузки двигателя и других узлов.

Нет педали сцепления, обучение намного проще.

К сожалению, у «робота» есть минусы по сравнению с другими коробками передач — внедрение электроники не решило всех проблем. По стоимости обслуживания он сравним с гидромеханическими АКПП или обходится дороже. Многие агрегаты чувствительны к резким ускорениям и долгой езде на высоких оборотах. В бюджетных машинах часто встречаются роботизированные коробки передач с одним сцеплением, у которых есть дополнительный минус. Они работают грубо и медленно, из-за чего автомобиль дёргается в момент переключения. Более дорогие модели с двумя сцеплениями лишены этого недостатка.

Заключение

Какую коробку передач выбрать?

Механическая трансмиссия снизит стоимость автомобиля и обойдётся дешевле. А ещё она улучшит динамику машины.

Гидромеханический «автомат» порадует сроком службы и выносливостью, хотя увеличит цену автомобиля и расходы на его обслуживание.

Вариатор обеспечит плавное передвижение в городе и снизит нагрузку на двигатель, но потребует аккуратного обращения.

Роботизированная трансмиссия сочетает удобство автоматической и экономичность механической. Но у неё самые высокие расходы на ремонт и обслуживание.

Коробка автомат: что это такое, устройство и принцип работы АКПП

История появления коробки АКПП в ее классическом виде начинается на заре автомобилестроения. Три основных ее элемента были созданы и использовались в разных конструкциях автомобилей и лишь с появлением микропроцессоров были объединены в одном устройстве.

Первые двухступенчатые планетарные коробки использовались еще в двадцатые годы прошлого века на легендарных Ford T . Второй элемент – сервоприводы в системе управления работой коробки появились спустя десятилетие. Впервые полуавтоматические коробки стали применяться на автомобилях, выпущенных компаниями General Motors и Reo.

По-настоящему работоспособный автомат АКПП удалось сделать только с появлением гидромуфты, а позже и гидротрансформатора. Они использовались на легковых машинах американской компании Chrysler.

Объединение всех трех элементов и позволило инженерам решить все проблемы, связанные с автоматической передачей крутящего момента от двигателя на колеса транспортного средства.

Таким образом, технический прогресс и привел к появлению первых серийных автомобилей Buick, оснащенных двухступенчатой автоматической коробкой передач Dynaflow. Это уже был значительный шаг вперед, позволивший компенсировать значительные потери мощности на более ранних устройствах.

В последствии количество ступеней только возрастало, например, на Land Rover Evoque был установлен 9-диапазонный автомат.

Перед стартом

Все автовладельцы знают, что на МКП нужно переставить рычаг на первую скорость, перед началом движения. Для коробки автомат существует порядок действий, которые помогут сохранить её работоспособность на долгий срок, которые стоит осуществить, перед тем как трогаться:

1. Перед стартом двигателя ручка должна находиться в положении «P» или «N». В противном случае машина может не завестись или ваша коробка просто сломается;
2. Зимой стоит после запуска двигателя, стоя на месте, передвинуть ручку во все возможные положения, задерживаясь на каждом по несколько секунд. Это разогреет коробку до рабочей температуры. После стоит включить режим «D» и пару минут удерживать машину тормозом, не касаясь педали газа.

Теперь машина готова к старту, можно трогаться.

Разница между механической и автоматической коробками переключения передач

Коробка передач переназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Включая ту или иную передачу, водитель изменяет передающийся крутящий момент и тем самым задает скорость вращения колес, то есть скорость движения автомобиля.

Если коробка передач механическая , то водитель сам решает, когда и какую передачу включить, а если говорить точнее, то какое соединение пар шестерн ввести в зацепление. Делается это при помощи педали сцепления и рычага переключения передач.

Обобщенно говоря, если МКПП состоит из ведущего, ведомого, промежуточного валов, шестеренок и синхронизаторов , то АКПП состоит из тех же валов, планетарных редукторов, гидротрансформатора и системы гидравлического управления . Более подробно рассматривать устройство «автомата» нет смысла, так как его ремонт своими руками почти никогда не проводится (для этого требуются определенные навыки и оборудование).

Что же такое автоматическая коробка передач?

Трансмиссия обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, а также его изменение по величине и по направлению. Происходит это за счет различных комбинаций и механизмов. Рассмотрим два основных типа коробок передач, основанных на том, имеет ли транспортное средство задний или передний привод.

На заднеприводном автомобиле трансмиссия крепится позади продольно расположенного двигателя. Карданный вал передаёт крутящий момент на заднюю ось с ведущими колёсами. Передача крутящего момента в такой системе прямое движение от двигателя, через трансформатор к АКПП и на карданный вал, соединённый с дифференциалом и колёсами.
На переднеприводных автомобилях дифференциал объединён с трансмиссией в один узел. Двигатель располагается поперечно, а коробка, присоединённая сбоку захватывает заднею часть двигателя и непосредственно передает нагрузку на передние колеса. Крутящий момент в такой схеме передаётся от двигателя через трансформатор к АКПП, дифференциал которой передаёт нагрузку на ведущие колёса.
На переднеприводных автомобилях дифференциал объединён с трансмиссией в один узел. Двигатель располагается поперечно, а коробка, присоединённая сбоку захватывает заднею часть двигателя и непосредственно передает нагрузку на передние колеса. Крутящий момент в такой схеме передаётся от двигателя через трансформатор к АКПП, дифференциал которой передаёт нагрузку на ведущие колёса.
Существует множество других конфигураций включая переднеприводные транспортные средства, где двигатель установлен продольно вместо поперечного расположения, полно приводные системы, которые распределяют крутящий момента все четыре колеса, однако описанные выше разновидности, являются безусловно самыми популярными.

Менее популярной заднеприводной компоновкой, является расположение автоматической трансмиссии сзади. Используют такую компоновку, чтобы сбалансировать вес равномерно между передними и задними колесами для улучшенной работы и управляемости. Однако реализовали данную схему редко и на старых автомобилях. Иная заднеприводная система использует расположение вех агрегатов сзади, а именно двигателя, АКПП и дифференциала. В основном реализуется на моделях фирмы “Porsche”.

Положения селектора

• «Р» — парковочная блокировка (Park)
• «R» — задний ход (Revrse)
• «N» — нейтральная передача (Neutral)
• «D» — движение вперед (Drive)
• «L» — пониженная передача или тихий ход (Low)

В салоне

Главный элемент автоматической коробки передач, с которым взаимодействует автовладелец – это селектор АКПП . С помощью него осуществляется переключение режимов коробки, и следует знать обозначения на автоматической коробке передач, чтобы выбрать правильный режим и понимать, как именно АКПП работает в данный момент. Обозначения режимов часто дублируются на приборной панели современных автомобилей.

Типичный селектор с обозначениями:

Рассмотрим основные обозначения на АКПП

• Латинская буква P: это начало слова Parking, указывающее на парковочный/стояночный режим, который некоторые автовладельцы также называют стояночным тормозом.

В этом режиме ведущие колеса автомобиля заблокированы, чтобы предотвратить непроизвольное перемещение.

• Буква R. С нее начинается слово Reverse, означающее движение в обратную сторону.

Выбором R на селекторе включается задняя передача коробки.

• Буква N – классическая, знакомая многим по механической коробки «нейтралка».

В этом режиме усилие на колеса не передается, но сами они не заблокированы.

Важно: буксировать автомобиль в режиме N и при выключенном двигателе нельзя, или можно делать это только на короткие расстояния и с небольшой скоростью. Несоблюдение этого правила приведет к выходу АКПП из строя.

• Буква D.

Это т.н. Drive, основной режим коробки, в котором осуществляется обычное движение.

• Буква A.

Иногда встречается такое обозначение вместо D, и означает оно то же самое – режим обычного перемещения.

• Обозначение на коробке передач-автомате L.

Оно указывает на включение пониженной передачи (Low), что полезно для преодоления препятствий на дороге. Задействуется функция торможения двигателем , помогая водителю безопасно миновать крутой спуск.

Важно: на некоторых коробках полноприводных автомобилей L включает режим блокировки дифференциала, и переходить на него можно только после остановки автомобиля. Следует уточнить значение в инструкции к машине. Кроме того, иногда используется не строчная L, а прописная l, что может вводить автолюбителя в заблуждение.

• B – от слова Bottom, еще одно возможное обозначение пониженной передачи.

Важно: буква B на селекторе может иметь разные значения. Так, например, в некоторых моделях она означает включение блокировки дифференциала, и выбирать этот режим во время движения категорически запрещено. Необходимо уточнять конкретное значение в инструкции к автомобилю.

• Цифра 2: выбор этого режима ограничивает максимально возможную передачу 2 ступенью трансмиссии.
• Цифра 3: аналогичное ограничение, но «потолок» передач – третья.

• Буква M. Это сокращение от слова Manual, оно встречается на АКПП Типтроник и аналогах, оснащенных возможностью перехода в так называемый ручной режим.

Он позволяет водителю вручную менять передаточное число путем перемещения селектора в специальную секцию, обозначенную знаками «+» и «-». Примеры такой коробки:

• S – спорт-режим, отличающийся несколько оптимизированной для быстрого движения логикой смены ступеней трансмиссии.

• Сокращение OD.

Это обозначение коробки автомат с режимом Overdrive, или «ускоренным».

• W – зимний, «Winter», режим трогания с места.

В нем автомобиль начинает движение со второй передачи, чтобы избежать пробуксовки на снегу и льду.

• E – режим экономии топлива, Economy.
• Кнопка Hold может иметь разные значения, обычно ею обозначается «зимний» режим, аналогичный кнопке W.

Она монтируется на рычаге КПП или выносится на приборную панель:

Важно: не стоит путать с обозначением на коробке автомат Auto Hold – кнопкой, включающей систему электромеханического стояночного тормоза

На рычаге АКПП может быть обозначение типа установленной в автомобиле коробки – например, DSG , и типа привода:

Рядом с селектором могут быть расположены дополнительные функциональные клавиши, задейвствующие различные возможности автомобиля – открытие багажника, подогрев сидений, и т.д. Все они обозначаются соответствующими пиктограммами.

АКПП — что это такое

Классическая автоматическая передача представляет собой довольно сложный комплекс из двух устройств. Ответить на вопрос: «Что это такое АКПП?» возможно только разобравшись в ее конструкции.

Автоматическая передача состоит из трех основных частей:

• Гидротрансформатора, который принимает крутящий момент от силового агрегата и передает его на следующий непосредственно за ним механизм.
• Собственно коробки перемены передач планетарного типа — данное устройство преобразует усилие и осуществляет привод колес через главный редуктор.
• Устройства управления, состоящего из некоторого количества золотников, регулирующего потоки масла к исполнительным механизмам.

По аналогии с механической трансмиссией гидротрансформатор АКПП играет роль сцепления — он установлен между двигателем и планетарным механизмом. Его устройство значительно более сложное и допускает проскальзывание передачи во время начала движения и торможения. На большинстве современных АКПП гидротрансформатор блокируется при высоких оборотах двигателя.

Планетарная коробка соответствует по назначению своему механическому аналогу. Разница состоит в том, что в автомате переключения производятся сервоприводами, а на механике – вручную.

Фактически управление работой АКПП осуществляется при помощи двух педалей: акселератора и тормоза. При этом нажатие на «газ» не приводит к увеличению частоты оборотов двигателя, а влияет непосредственно на скорость движения.

Устройство узлов и механизмов

Конструкции отдельных элементов могут различаться. Рассмотрим только один из наиболее часто встречающихся вариантов — гидротрансформатор. Он имеет в своем составе:

• турбонасос;
• турбину;
• статор.

Корпус данного устройства жестко устанавливается на маховике, чем по аналогии оно сходно с корзиной механического сцепления.

Статоры бывают двух видов: неподвижные по отношению к блоку двигателя или стопорящиеся при помощи ленточного тормоза. Такая конструкция позволяет обеспечивать оптимальное использование крутящего момента, особенно на малых оборотах. Корпус гидротрансформатора заполнен вязким маслом.

Планетарная коробка или редуктор представляет собой целый набор механизмов в ее состав входят:

• эпицикл — большая шестерня с обращенными внутрь зубьями;
• малая солнечная шестерня;
• водило с шестернями сателлитами.

Видео — принцип работы планетарного ряда автоматической коробки передач:

Один из вышеперечисленных узлов зафиксирован неподвижно по отношению к картеру коробки. Сателлиты находятся одновременно в зацеплении, как эпицикла, так и малой солнечной шестерни. Помимо названных узлов в состав коробки входят фрикционные муфты, которые, в свою очередь, состоят из двух элементов: хаба – ступицы и барабана.

Между ними находится комплект из чередующихся стальных и пластиковых фрикционных дисков и кольцеобразного поршня, управляющего их работой. В планетарной КП имеется также обгонная муфта, ее конструкция может быть разной. Она устроена таким образом, что способна вращаться достаточно свободно в одну сторону и заклинивает при изменении направления.

Устройство АКПП, помимо названных выше узлов, имеет еще и механизм управления, принцип работы которого зависит от типа исполнительных механизмов.

В современных АКП золотники гидроприводов перемещаются под воздействием соленоидов, напряжение на которые поддается от электронного блока управления. В классическом варианте управление осуществляется с учетом положения педали акселератора и регулятора давления масла центробежного типа установленного на выходном валу коробки.

Водитель выбирает режим работы АКП при помощи селектора, в большинстве современных автомобилей он устанавливается на центральной консоли. Управление может быть продублировано кнопками на рулевом колесе.

В настоящее время принят единый стандарт обозначения режимов работы АКП, позволяющий водителю не переучиваться при смене автомобилей разных производителей.

Устройство коробки автомат

Существуют разные конструкции АКПП:

• «классическая»;
• вариаторная бесступенчатая CVT роботизированная механическая DSG.

Устройство автоматической «классической» коробки передач можно разбить на функциональные части:

1. Гидротрансформатор — он же сцепление, состоит из лопастных колёс. Насосное соединено с маховиком двигателя, а турбинное — с валом коробки. Между колёсами установлен реактор, который превращает режим гидромуфты в трансформатор. Колёса между собой не соединены, крутящий момент передаётся через давление масла. Жидкость поглощает вибрации и рывки от работы двигателя и автомата. Преобразование момента в гидротрансформаторе имеет ограниченный интервал, поэтому в коробке установлен редуктор.
2. Планетарный редуктор переключает скорости в автомате за счёт изменения передаточных чисел на шестернях. Планетарный механизм АКПП состоит из центральных зубчатых колёс разного диаметра – солнечного и коронного. Между ними обкатываются сателлиты, оси которых соединены на водиле. Вращая одни элементы и тормозя другие, получают разные скорости на выходе. Для блокировки шестерней установлены муфты, тормозные ленты и фрикционные диски.
3. Гидравлическая система. Сюда входит масляный насос, фильтр, толкатели, гидрораспредительная плита — гидроблок с электроклапанами. ATF в автомате служит рабочим телом для передачи момента двигателя, создаёт давление на фрикционы, защищает детали коробки от перегрева, истирания, коррозии. Масляный насос подаёт жидкость в коробку и поддерживает постоянное давление. Фильтр задерживает продукты износа автомата, которые приходят с маслом. По каналам гидроблока жидкость поступает к планетарным звеньям.
4. Электронный блок содержит схему управления АКПП: отслеживает показания датчиков коробки, положение селектора, педалей, систем ABS, ESP и т.д., затем выдает управляющие сигналы к исполнительным механизмам, в соответствии с программным алгоритмом.

Устройство вариаторной коробки отличается от АКПП тем, что она работает без фиксированных скоростных ступеней. В качестве механизма для изменения передаточного числа используются шкивы с конусами на входном и выходном валах, между которых натянут ремень. Для включения задней скорости в автомате установлена планетарная передача.

Устройство и принцип работы роботизированной коробки больше схож с МКПП, чем с АКПП. DSG имеет два сцепления и соединена с двигателем через первичный вал, которых у робота тоже два. Входные валы соединяются с выходными через систему зубчатых колёс. Для переключения скорости между шестернями вторичных валов установлены синхронизаторы. Управляет работой коробки электронный блок Мехатроник.

Принципы работы АКПП

В АКПП можно выделить три основных механизма: гидротрансформатор, планетарный редуктор, гидравлическое управление. Для того чтобы колеса вращались, необходимо передать им крутящий момент от двигателя. В АКПП это происходит при помощи гидротрансформатора, который выполняет функцию сцепления и гидромуфты одновременно.

Гидротрансформатор состоит из двух крыльчаток (насосное колесо и турбинное колесо), между которыми располагается реактор (то же, по сути, крыльчатка, лопасти на которой установлены под определенным углом). Все это объединяется в один корпус. С одной стороны он соединен с маховиком двигателя.

Планетарный редуктор состоит из нескольких разных шестеренок, расположенных относительно друг друга так, что получается условная модель солнечной системы. В центре находится солнечная шестерня («солнце»). Вокруг нее расположены сателлиты, крепящиеся на планетарное водило, и вокруг всего этого идет коронная шестерня. Все вместе это называется планетарный элемент. Кроме того, в планетарный редуктор также муфта сцепления и тормозов, ленточный тормоз.

То есть, от оборотов двигателя зависит давление масла (трансмиссионной жидкости) в АКПП. А давление масла обуславливает работу планетарных механизмов. Вот так в общих чертах работает коробка-автомат. Но в зависимости от типа коробки, в этот процесс вносятся некоторые нюансы.

Принцип работы автоматических коробок

Принцип работы всех видов АКПП сводится к изменению передаточного числа для преобразования мощности двигателя. Производители автомобилей подбирают автоматические трансмиссии так, чтобы потенциал силового агрегата был полностью использован. Работа коробки автомат передаёт усилие от мотора к колёсам с минимальными потерями, за счёт отсутствия разрыва сцепления.

Классическая автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка включается с запуском двигателя. Приводится в действие маслонасос для создания жидкостного давления в автомате. Насосное колесо гидротрансформатора раскручивается со скоростью коленвала. Турбинное и реакторное колёс в это время неподвижны.

Водитель нажимает педаль газа и переключает селектор автомата. Двигатель раскручивается, а вместе с ним насосное колесо. От лопастей под действием центробежных сил масло отбрасывается к турбине, заставляя ее вращаться. Жидкость отталкивается обратно к насосному колесу, усиливая его вращение.

В некоторых моделях коробки автомат на скорости 20 — 60 км/ч гидротрансформатор блокируется муфтой. Автомат и мотор жёстко сцепляются, и потерь мощности не происходит, но масло быстрее загрязняется от перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в планетарную коробку.

Как работает АКПП далее:

1. В планетарном механизме вращаются шестерни и свободные фрикционные диски. Неподвижные диски сцеплены с корпусом автомата.
2. Электронный блок определяет скорость автомобиля и нагрузку двигателя по показаниям датчиков. Затем передаёт сигнал в гидроблок, что пора переключать передачу. Масляный насос подаёт рабочее давление в каналы гидроплиты.
3. Движение масла в АКПП происходит по следующей схеме. От маслонасоса жидкость проходит через фильтр к гидроблоку. Открывается соответствующий соленоид, пропуская масло к планетарному звену. Жидкость давит на поршни, которые сжимают фрикционные диски.
4. Блокируется элемент планетарного ряда, жёстко связанный с фрикционом, например корона. Теперь крутящий момент передаётся через солнце и водило, при этом меняется передаточное отношение, т.е. скорость вращения и передаваемое усилие выходного вала автомата.
5. Одновременно разблокируется элемент предыдущей передачи.

Автоматическая коробка с ручным режимом управления (Tiptronic, Autostick) даёт возможность водителю задавать команды на переключение передач, но сами переключения проходят также под управлением электронного блока.

Роботизированная КПП

Принцип работы автоматической роботизированной коробки передач (DSG) схож с работой МКПП под управлением электроники. От других трансмиссий робот отличается одновременной работой двумя сцеплениями. Это позволяет переключать скорости быстро, плавно без потери мощности двигателя.

В начале движения в автомате DSG одновременно включаются первая и вторая скорости, но у второй сцепление разомкнуто. Таким образом коробка «готовится» ко включению повышенной передачи. В момент переключения сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается. Для понижения передачи переключения проходят в обратном порядке.

Как и в механической коробке, синхронизаторы переключают скорости, блокируя шестерни, но в автомате муфты действуют под управлением гидравлических цилиндров. Сцепления также работают от гидравлических приводов.

Роботизированную коробку можно представить как две коробки чётных и нечётных передач, которые работают одновременно под управлением Мехатроника.

Вариатор

Принцип действия вариаторной АКПП сводится к изменению диаметров ведущего и ведомого валов и ременной передачи между ними. Конические формы на валу синхронно сходятся и расходятся, увеличивая или уменьшая площадь соприкосновения ремня.

Как работает автомат, когда нужно передать максимальное усилие:

1. По сигналу электронного блока гидравлический или сервопривод раздвигает конусы ведущего вала. Ремень «проваливается» в центр шкива и проходит по малому радиусу.
2. Конусы ведомого вала в этом случае сдвинуты. Ремень проходит по большему радиусу.
3. Ведущий вал делает несколько оборотов, чтобы ведомый прошёл 1 круг.

Чтобы создать наименьшее передаточное отношение коробки, нужно изменить радиусы огибания ремнём на противоположные.

Сцеплением вариатора CVT служит гидротрансформатор, что и в «классике».

Механизмы коробки работают в масляной среде, но состав ATF для CVT отличается свойствами от обычной ATF.

Компоненты трансмиссии

Современная автоматическая коробка передач состоит из различных компонентов и систем, которые разработаны, чтобы гармонично работать в сложной системе механических, гидравлических и электронных элементов. Мы попытаемся как можно проще описать узлы автоматической трансмиссии, но, возможно, некоторые моменты останутся вам непонятными в виду сложности их восприятия.
Главные компоненты, из которых состоит автоматическая коробка передач, включают:

• Планетарные ряды, предназначенные для получения большого диапазона передаточных чисел.
• Гидравлическая система, основой которой является гидравлический блок АКПП, использующий нагнетённое под давлением масло,
  для управления планетарными рядами через фрикционные тормозные элементы.
• Фильтры и прокладки, использующиеся, для фильтрации гидравлической жидкости и воспрепятствованию её утечки.
• Гидравлический трансформатор, передающий крутящий момент от вала двигателя на первичный вал АКПП. А при этом повышая крутящий момент для исключения потерь при проскальзывании в жидкости.
• Электронный модуль управления и другие электрические компоненты предназначенные для управления трансмиссией.

Планетарный ряд

В автоматических трансмиссиях механическая часть работает в постоянной связке в отличие от механических коробок передач. Это условие возможно при использовании планетарных рядов, которые дают возможность получения различных передаточных чисел.

Простой планетарный ряд состоит из солнечной шестерни, орбитальной шестерни и двух или более сателлитов. Солнечная шестерня находится в постоянном зацеплении с сателлитами. Сателлиты свободно вращаются на осях, которые закреплены в водиле. Зубчатое колесо внутреннего зацепления, называемое большим центральным колесом, эпициклом, короной или кольцом, находится в постоянном зацеплении с сателлитами и окружает всю конструкцию.

Следует отметить, что малое центральное колесо, водило и большое центральное колесо вращаются относительно одной общей оси, в то время как сателлиты планетарной передачи вращаются относительно собственных независимых осей. Название планетарного механизма происходит от сателлитов.

Они могут вращаться относительно своих осей и в то же самое время вместе с водилом вращаются относительно малого центрального колеса. Иллюстрация показывает, как устроен простой планетарный механизм, описанный выше. Входной вал связан с большим центральным колесом (Синий), выходной вал связан с водилом (Зеленый), которое также связано с фрикционным пакетом сцепления.

Малое центральное колесо связано с барабаном (желтый), который также связан с другой половиной пакета сцепления. Тормозная лента обозначена полосой за пределами барабана (красный), которая может быть сжата, когда потребуется, предотвратить вращение барабана и малого центрального колеса вместе с ним. Пакет сцепления используется для зацепления водила с малым центральным колесом, что заставляет их вращаться с одинаковой скоростью.

Если пакет сцепления и тормозная лента активированы одновременно, то система находится в нейтральном положении. Вращение входного вала передается на сателлиты, связанные с малым центральным колесом, но так как оно не зафиксировано, вращение на выходной вал не передаётся. Для передачи крутящего момента, активируется тормозная лента, чтобы зафиксировать центральную малую шестерню от перемещения. Для перехода на более высшее передаточное отношение распускается тормозная лента и зажимается пакет сцепления, который заставляет вращаться выходной вал с такой же скоростью как и входной. Много других комбинаций возможно с использованием двух или более планетарных рядов соединённых в разные вариации для достижения различных передаточных отношений.

Некоторые последовательности позволяют создавать четырех, пяти, шести, семи и даже восьми ступенчатые АКПП. На современных транспортных средствах, управлением последовательности передачи крутящего момента в коробке контролирует электронный блок управления.

Пакеты фрикционных дисков

Пакет сцепления состоит из дисков, которые установлены в барабане. Половина дисков – сталь и имеют выступы, которые входят в пазы на внутренней части барабана. Другая половина представляет собой диски с фрикционным материалом, которые имеют выступы на внутренней части, соответствующие пазам на наружной поверхности смежных втулок. Для сжатия пакета сцепления на дне барабана установлен поршень, который активируется давлением масла и заставляет металлические и фрикционные диски сжаться и передавать крутящий момент.

Обгонная муфта

Используется для соединения звеньев планетарных механизмов с картером коробки передач используется обгонная муфта с роликами или специальными сухариками. Принцип работы построен на их заклинивании при вращении в определённом направлении. Муфты свободного хода используются преимущественно для улучшения качества включения, поскольку время их срабатывания гораздо меньше времени срабатывания ленточного или дискового тормоза.

Помимо улучшения качества включения она позволяет двигаться транспортному средству накатом без использования режима торможения двигателем. Представляет собой стальной ремень с фрикционным материалом, расположенным на внутренней поверхности. Один конец ленты зафиксирован в картере трансмиссии, в то время как другой конец связан с сервоприводом. В определенное время масло поступает в серво-привод под давлением, который в свою очередь сжимает ленту вокруг барабана, препятствуя его вращению.

Минусы

• Наличие автоматической трансмиссии делает невозможным завод машины с «толкача», что может оказаться серьезной проблемой в некоторых ситуациях.
• Относительно дорогой ремонт АКПП — ремонт данного вида трансмиссии может оказаться дороже классической «механики», однако времена баснословной стоимости позади. Сегодня ремонт «автомата» не намного дороже (или даже дешевле) других видов КПП.

Движение

Перед тем, как начать движение стоит уяснить пару правил, связанных с коробкой автомат и началом движения на ней:

1. Перед тем, как перевести ручку из положений «P» и «N» в положение «D» нажмите на педаль тормоза, это позволит снизить обороты холостого хода. Как только вы почувствуете характерный толчок, можно переключиться в режим вождения и плавно нажимать газ;
2. Не стоит переходить к резкому вождению сразу после того, как начнёте движение. Масло в эти моменты ещё холодное, можно повредить коробку;
3. Если вы только приучаетесь к автомату, постарайтесь удержаться от искушения двигаться на ручном переключении. Это может повредить коробке передач, если вы только начали движение;

Постарайтесь двигаться в режиме «D» или «3» находясь в городе и как можно реже включать режим «OD». На подъёмах и при передвижении по сложным участкам дороги используйте «2».

Если в вашем автомобиле есть режимы «3», «2» и «1», то можно осуществлять торможение двигателем. Делается это так:

• Находясь в режиме «3», отпустите педаль газа;
• Переведите ручку в положение «2»;
• После снижения скорости до 50км/ч, повторно отпустите газ;
• Переведите ручку в положение «1» или «L».

Учтите, что, даже соблюдая все необходимые правила, торможение двигателем на автомобилях с автоматической коробкой осуществляется менее эффективно, чем на механике. Не стоит лишний раз рассчитывать на этот способ.

Буксировка

Есть один важный и довольно печальный аспект, который касается автомобилей с коробкой автомат. Буксировать такие автомобили можно лишь с заведённым двигателем и на нейтралке. Как правило, в тех ситуациях, когда требуется буксировка, двигатель уже не работает, соответственно возникает вопрос о том, можно ли это делать.

Стоит хорошо ознакомиться с инструкцией вашего автомобиля и попытаться отыскать инструкцию на этот счёт. В современных авто буксировка возможна в режиме «N» на расстояние 50 км и на скорости не выше 50 км/ч. Конечно лучшим вариантом в такой ситуации станет вызов эвакуатора, и если вы не уверены что для вашего авто допустима буксировка, не стоит рисковать. Ремонт будет стоить дороже, чем эвакуатор.

Возможна ли буксировка при помощи автомобиля с автоматом? На этот счёт мнения так же расходятся, однако есть некоторые правила, соблюдая которые буксировать на автомате всё же можно:

1. Автомобиль, должен весить не больше вашей машины с коробкой автомат;
2. Буксировать можно лишь на пониженной передаче или в положении «2», соблюдая при этом скоростной лимит не больше 40 км/ч;
3. Если речь идёт о не тяжёлом прицепе, то буксировать его можно без страха повредить авто;
4. Не стоит прибегать к буксировке без крайней необходимости.

Типы и виды АКПП

Существуют разные виды АКПП . И хотя их работа основана на одних и тех же принципах, между ними существуют различия, о которых стоит знать, чтобы сделать оптимальный выбор при покупке автомобиля.

• Классическая гидравлическая АКПП. Именно на примере этого варианта и был в этой статье описан принцип работы коробки-автомата. Несмотря на весь комфорт, который получают водители, выбравшие «автоматы», во время езды, такая коробка имеет серьезный недостаток: потребляет больше топлива, чем механическая коробка. Существуют разные типы гидравлической АКПП, предназначенные для разных стилей вождения и разных запросов автовладельца. О них будет сказано ниже.
• Вариатор или бесступенчатая коробка передач . Отличается от предыдущего вида большей экономичностью, а также плавным набором и сбросом скорости автомобиля. То есть, обеспечивает больший комфорт за счет отсутствия фиксированных скоростей. Эта же особенность позволяет повысить КПД мотора.
  Вместе с тем, за повышенный комфорт приходится платить относительно небольшим ресурсом коробки, необходимостью чаще менять трансмиссионную жидкость (дорогую), сложной системой электроники.
• Робот или роботизированная коробка . Многие водители считают эту коробку видом механической КПП, которая имеет более сложную конструкцию, отличается в плане обслуживания. Эта коробка более экономна в плане расхода топлива по сравнению с классической «механикой». От двух предыдущих типов отличается меньшим комфортом езды (если не считать DSG и аналоги).

• Tiptronic . Здесь водитель может переключиться на ручное управление, но менять скорости он будет передвижением рычага в сторону «+» или «-» , а не как в МКПП.
• Steptronic. Водитель может выбрать один из автоматических режимов в зависимости от условий езды, то есть выбрать режим Manual/Sport. В мануале скорости буду переключаться вручную, почти так же, как на МКПП, а в режиме спорт скорость будет переключаться автоматически, но только при достижении максимальных оборотов двигателя на текущей передаче. Таким образом, этот тип «автомата» дает водителю большую свободу действий и позволяет применять разную манеру езды.

Если рассматривать преимущества и недостатки АКПП, частично этот вопрос уже затрагивался при обзоре видов и типов АКПП выше. Главным преимуществом «автоматов» считается обеспечение комфорта и безопасности водителя во время езды.

При этом многие водители скептически и даже презрительно относятся к АКПП, считая такую КПП устройством для «ленивых». Более того, к главным недостаткам «автоматов» причисляют следующие моменты:

Источник https://www.rolf.ru/blog/mehanicheskaya__avtomaticheskaya_kpp_i_variator__plusy_i_minusy/

Источник https://autotua.ru/korobka-avtomat-chto-eto-takoe-ustrojstvo-i-printsip-raboty-akpp/

Источник

Источник