Типы автоматических коробок передач

Все больше производителей автомобилей выпускают свою продукцию с АКПП, но, неискушенному в их тонкостях автолюбителю, может быть достаточно сложно определиться с тем, какую из них предпочесть. В этой статье как раз и пойдет речь о их видах, конструктивных особенностях, плюсах и минусах.

Типы автоматических коробок передач

Существует три наиболее распространенных типа автоматических коробок передач, которые устанавливаются в автомобили — это так называемая «классическая» она же гидравлическая, роботизированная (робот, типтроник) и вариативная (вариатор, CVT).

«Классическая» АКПП

Это первый из появившихся типов коробок. Отличается полным отсутствием какой-либо связи между двигателем и колесами. Состоит из гидротрансформатора (ГТ), зубчатых и планетарных передач. Передаточное число меняется изменением давления масла и различного соединения передач между собой. Управляется автоматом.

Существует 5 основных режимов работы этого агрегата:

• P — парковочная блокировка ведущих колес, блокировка находится в самой коробке и никоим образом не связана с отдельным стояночным тормозом.
• R, в русскоязычном варианте Зх — положение для включения заднего хода. Зачастую существует запрет на включение это режима до полной остановки авто.
• N, на русском Н — собственно «нейтралка», включают при кратковременной остановке или коротком расстоянии буксирования.
• D, или Д — режим для движения машины вперед, при котором используются все ступени кроме повышенных.
• L, или ПП, или Тх — режим пониженной передачи для движения при сложных дорожных условиях.

Справка! Это основные режимы работы, которые в обязательном порядке присутствуют во всех гидравлических АКПП. Кроме них, в зависимости от производителя, существуют дополнительные режимы, облегчающие вождение в разных условиях.

Роботизированная АКПП

Последняя по времени появления разновидность коробки-автомата. По своей сути представляет собой механическую коробку передач под управлением робота, который, в соответствии с заданными алгоритмами, отключает сцепление и переключает передачи. То есть водитель и автомобиль обеспечивают только входящие данные без воздействия на механизм переключения передач.

Роботы для таких коробок используются либо электрические, либо гидравлические. Гидравлические осуществляют работу с помощью гидроцилиндров управляемых электромагнитными клапанами. Они достаточно быстрые, но более энергозатратные. Это основной вид робота для машин спортивного типа.

Электрические роботы более медленные, но более экономичные. Используют в своей работе сервомоторы и различные механизмы. Чаще устанавливаются на бюджетные авто.

Сама же коробка механическая с фрикционным сцеплением. Существуют роботизированные КПП с одинарным и двойным сцеплением.

Справка! Легко отличить робота от «классики» можно по отсутствию у робота знака P, который означает парковочный режим.

Вариатор

Второе название, по которому можно определить тип коробки по документации на автомобиль — CVT (Continuously Variable Transmission). Работает по принципу плавной передачи крутящего момента от двигателя колесам. Как таковые передачи в ней отсутствуют, а передаточное соотношение меняется либо полностью автоматически, в соответствии с заданной программой, либо в ручном режиме.

Наиболее распространены коробки с клиноременным строением вариатора. Изменение передаточного числа в них передается между двумя, состоящими из двух конических частей каждый, шкивами с помощью специального ремня. Так же ремень называют цепью из-за того, что его основная составляющая это металлические полосы. Необходимое для движения цилиндров давление нагнетается масляным насосом, который прокачивает специальную ATF жидкость, которая также выступает в качестве смазки.

Второй тип вариатора — это тороидный. В этом случае усилие передается через тороидные ролики, зажатые между валами и расположенные на одной оси. Используется этот тип достаточно редко.

У этой АКПП есть возможность переключаться на ручной режим управления. В этом случае водитель самостоятельно переключает передачи и это отображается на приборной панели. Но не стоит рассчитывать, что можно будет держать количество оборотов в красной зоне — автоматика просто не дает этого делать, но и заглохнуть при их недостатке невозможно.

Основные преимущества АКПП

• «Классической»
  1. Гидравлическая коробка-автомат имеет высокий эксплуатационный ресурс (от 120 тысяч до 1 миллиона километров), что позволяет ей проработать весь срок службы автомобиля.
  2. Намного превосходит механическую коробку в экономичности и скорости переключения.
  3. Считается самой комфортной из трансмиссий, благодаря плавности и незаметности переключений. При этом двигатель работает в широком спектре оборотов без создания акустической усталости.
  4. Без проблем переживает пробуксовки в процессе вождения.
  5. Нет отката в момент старта движения с места.
  6. Одинаково хорошо работает при любой скорости.
  7. Благодаря отсутствию связи с двигателем на него не передаются удары и вибрации, что увеличивает его общий ресурс.
  8. Возможно эффективно задействовать торможение двигателем.
  9. Дополнительные режимы значительно расширяют возможности по управлению автомобилем в различных ситуациях и климатических условиях.
• Коробки-робота
  1. Дешевизна производства.
  2. Переключения скоростей самые быстрые.
  3. Экономичность.
• Вариатора
  1. Всегда оптимальный режим работы двигателя.
  2. Обеспечивает максимальный комфорт при вождении — нет толчков, задержек, рывков. Автомобиль хорошо ускоряется.
  3. Экономичнее, чем гидравлическая коробка-автомат.
  4. Достаточно простая конструкция.

Основные недостатки АКПП

• «Классической»
  1. Дороговизна производства, что сказывается на цене автомобиля в целом.
  2. По сравнению с механикой, риск поломки выше.
  3. Динамические свойства автомобиля и его КПД напрямую зависят от удачности конкретной модификации коробки и года её создания. Коробки ранних выпусков увеличивали расход топлива и снижали динамику.
  4. Совершенно невозможно завести машину «с толкача», поскольку необходимо давление масса в системе и работающий масляный насос.
• Коробки-робота
  1. При агрессивной манере езды возникает дискомфорт в управлении.
  2. Преселективные коробки стоят дороже любой другой.
  3. Неустойчива к пробуксовкам.
  4. В начале движения необходимо быть готовым к откату.
  5. Часто возникают задержки переключения передач.
  6. Некорректно работает при ошибках во время вождения.
  7. Более низкий ресурс, чем у «классического» типа.
  8. При пересадки с другого типа КПП может потребоваться период адаптации и процесс подстройки стиля вождения.
• Вариатора
  1. Дороговизна производства.
  2. Затратные ремонт и обслуживание.
  3. По сравнению с гидравликой, обслуживание необходимо проводить в два раза чаще.
  4. Низкий ресурс основного механизма вариатора, 120 тысяч километров.
  5. Плохо сочетается с мощными и большими двигателями, мощнее 200 лошадиных сил. Увеличивается износ ремня (цепи).
  6. Может некорректно работать в случаях пробуксовок или перегрева.
  7. Могут возникать проблемы в работе компьютерной системы, управляющей трансмиссией.

В целом можно сказать, что выбор автоматических коробок предоставляет автолюбителям возможность выбрать коробку под свой автомобиль и стиль вождения. Обладателям автомобилей с прицелом на большой пробег подойдет гидравлический вариант. Водителям бюджетных малолитражек и седанов — вариатор. А уж для машин спортивного класса идеальным вариантом будет коробка-робот с двойным сцеплением.

Коробка переключения передач: виды, чем отличаются и как работают

Коробка переключения передач (КПП) — элемент трансмиссии автомобиля, который передает мощность от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на ведущие колеса, при этом расширяя диапазон частоты вращения и крутящего момента мотора. Этот узел отвечает за эффективную работу мотора, влияет на динамику движения и расход топлива. Базовым для КПП считается предустановленный набор передаточных чисел — это коэффициент, на который увеличивается или уменьшается крутящий момент, поступающий от двигателя.

Передача, а в современных авто их может быть от 5 до 10, помогает работе двигателя в каждом из диапазонов скоростей. Для старта обычно применяется 1-я передача, но реже — 2-я (например, на грузовиках).

В зависимости от степени участия водителя, «коробка» может быть с ручным управлением (механическая) или автоматическая, где выбор передачи выполняет электроника. К таким агрегатам, как правило, относят не только классическую гидромеханику, но также «роботов» и вариаторы [1]. Отдельный класс — секвентальные КПП, которые чаще всего используют для гоночных автомобилей. Разбираемся в устройстве каждой из них и в том, как они работают.

Механическая

Самый простой и надежный в эксплуатации тип трансмиссии. Визуально определить МКПП несложно: по третьей педали (это педаль сцепления) и рычагу переключения передач. В современных автомобилях ступеней может быть 5, 6 или даже 7, плюс нейтральное положение и режим заднего хода.

Основные рабочие элементы механической коробки, в самом упрощенном варианте, это:

• корзина сцепления, что позволяет «соединять/отсоединять» ДВС и трансмиссию;
• пары косозубых шестерен, отвечающих за передаточное число и нужную скорость;
• синхронизаторы, обеспечивающие плавное включение передачи.

Все они расположены на валах, которых может быть два или три.

Первичный или ведущий вал напрямую связан с двигателем через сцепление. Это сделано для возможности «отсоединять/присоединять» трансмиссию к ДВС. Для передачи крутящего момента на конце входного вала жестко зафиксирована шестерня, которая вращает следующий, промежуточный вал.

На нем равно числу передач установлены разноразмерные ведущие зубчатые шестерни. Каждая работает в сцепке с шестеренками (ведомыми) на вторичном или выходном валу. На нем шестерни, в отличие от первых двух валов, свободно вращаются на оси. Образованные зубчатые пары отвечают за передаточное число и динамические характеристики передачи («короткая», «длинная» итд).

В МКПП переключение происходит в ручном режиме. Переводя в салоне рычаг в нужное положение, водитель двигает в сторону соответствующей зубчатой пары муфту. Чтобы избежать удара при смыкании, нужно выровнять частоты вращения валов — для этого применяются синхронизаторы.

Плюсы: долгий опыт эксплуатации в автопроме, простое устройство и ремонт, возможность вручную влиять на динамику авто.

Минусы: утомительное «втыкание» передач и нажатие педали сцепления в плотном трафике, ограниченный набор передач.

Автоматическая

Под классической АКПП, как правило, подразумевают гидромеханическую коробку переключения передач. В этом случае у водителя всего две педали, а вместо рычага КПП — селектор, который может быть выполнен в виде шайбы или кнопок, или подрулевой переключатель режимов: P — парковка, D — движение, N — нейтральная и R — задний ход.

В отличие от «механики» передача крутящего момента здесь сложнее, а электронный блок управления (ЭБУ) отвечает за выбор передачи. В современных автоматических трансмиссиях их может быть до 10 включительно.

Принцип работы строится на силе давления трансмиссионной жидкости, отсюда и слово «гидро» в названии. Главные рабочие элементы — гидротрансформатор и планетарная КПП [2].

1. Гидротрансформатор или «бублик» (неофициальное название из-за тороидальной формы) отвечает за передачу крутящего от двигателя. В его состав входят три лопастных колеса — насосное, турбинное и реакторное. Все элементы заключены в герметичный кожух и погружены в рабочую жидкость. Насосное колесо соединено с коленчатым валом двигателя, а турбинное — с первичным валом КПП. Когда двигатель заведен, масло в «бублике», нагнетаемое насосом, начинается непрерывно рециркулировать, проходя через крыльчатки реактора. В итоге механическая сила от маховика ДВС переходит в гидравлическую, а крутящий момент передается на планетарный механизм.
2. Планетарная КПП — это зубчато-шестерной механизм, состоящий из центральной шестерни, сателлитов и неподвижной коронной шестерни. Вращение происходит в одной плоскости относительно центральной шестерни, подобно ходу планет вокруг Солнца. Сателлиты вращают водило, через которое крутящий момент передается на выходной вал КПП. Чтобы обеспечить смену передаточных чисел, эти шестерни имеют разные размеры, а потому движутся внутри короны каждая со своей скоростью.

Плюсы: за редким исключением — надежный и проверенный временем агрегат; обычно обеспечивает плавную и тихую езду.

Минусы: очень привередлив к качеству трансмиссионной жидкости, простые агрегаты могут быть «задумчивыми», дорогой и сложный ремонт в случае поломки.

Бесступенчатая

CVT или вариатор — это кардинально другой в техническом плане тип КПП [3], который, по большому счету, даже нельзя называть коробкой передач, так как передач в нем как раз-таки нет.

В отличие от классического «автомата» или «механики», он не имеет фиксированного количества предустановленных передач и выдает по сути неограниченное количество передаточных чисел. Такая гибкость достигается за счет работы двух противоположных шкивов конической формы, которые соединены цепью или ремнем.

В бесступенчатой коробке один конус соединен с валом двигателя, а другой — направляет мощность на ведущие колеса. Передаточные числа изменяются по мере того, как шкивы перемещаются все ближе и дальше друг от друга. Решение, на сколько сдвинуть шкивы, принимает электроника.

Эти изменения теоретически происходят все время, чтобы двигатель работал на наиболее эффективных оборотах. Однако современные CVT умеют имитировать фиксированные ступени, так как такое поведение более привычно водителям.

Плюсы: теоретически вариаторы считаются более капризными, чем классические «автоматы», однако наиболее удачные варианты по сроку службы не уступают гидромеханическим КПП.

Минусы: вариаторы не любят пробуксовки и заезда на высокие препятствия, от чего цепь (или ремень) стачивает поверхность шкивов.

Роботизированная

РКПП или просто «робот» — это гибрид автоматической и механической коробки передач. Для начала движения водитель, также как и на «автомате», выбирает один из режимов (D, P, N, R).

Механическая схема в ней аналогична МКПП, но для переключения передач и смыкания/размыкания сцепления здесь отвечают сервоприводы. Момент выбора нужной ступени контролируется электроникой.

Проще говоря, вместо педали сцепления и рычага коробки стоят электромоторы, которые по команде электроники «выжимают» сцепление и меняют ступени.

Плюсы: недорогая в обслуживании; освобождает водителя от необходимости переключать передачи вручную

Минусы: электронике нужно время, чтобы понять действия водителя и включить передачу, из-за этого разгоны происходят с характерными провалами потока мощности; высокая стоимость актуаторов.

Преселективная

По сути это та же роботизированная коробка переключения передач. Главное ее отличие в количестве сцеплений — их два [4]. Этот тип трансмиссии относительно новый — активно внедрение началось с 2003 года. Сегодня их ставят на все классы автомобилей: от небольших хэтчбеков до спорткаров.

Принцип работы такой коробки заключается в том, что каждое из сцеплений управляет своим набором передач: четными и нечетными. В итоге, когда автомобиль работает на одной передаче, следующая уже выбрана и готова к включению.

Например, машина едет на второй передаче и ускоряется. В этот момент электроника подает сигнал, и автоматика двигает муфту к следующей, 3-й передаче. Когда приходит время муфта, которая была включена для 2-й передачи, отключается, и теперь включается та, на которой была предварительно выбрана 3-я передача. В это время освободившееся сцепление уже выбирает 4-ю передачу.

Плюсы: быстрое переключение передач; высокая экономичность.

Минусы: инженерам не сразу удалось сделать этот тип КПП надежным, из-за чего автомобилисты часто избегают таких коробок; «преселективы» не всегда аккуратно работают на низких скоростях — в пробках могут чувствоваться толчки.

Секвентальная

Секвентальная или последовательная коробка передач — это разновидность механической трансмиссии, которая чаще всего используется в спортивных и гоночных автомобилях.

В отличие от классической «механики», где переключение происходит по Н-образной схеме, здесь «движение» возможно только последовательно [5]. То есть водитель не может стартовать со 2-й и сразу уйти на 4-ю передачу. В случае с «секвенталкой» ему понадобится пройти все передачи по очереди: от 1-й до 4-й.

Техническое устройство такой коробки схоже с классической «механикой», но есть ряд существенных отличий:

• отсутствует педаль сцепления, а за отключение вала отвечает электроника;
• используются прямозубые шестерни (вместо косозубых);
• переключение между передачами осуществляется гидравлическими сервоприводами.

Плюсы: очень высокая скорость переключения между передачами; нет потери мощности в момент смены; экономия топлива.

Минусы: высокий износ деталей; дорогая в ремонте.

Неисправности коробки переключения передач

Как и любой рабочий элемент, КПП подвержены износу и поломкам. Хотя при бережном уходе некоторые «коробки» готовы служить по несколько сотен тысяч километров. Причину неисправности и особенно ремонт данного узла лучше доверять проверенным мастерам, например, официальным дилерам или специалистам в клубных сервисах.

АКПП: что это такое, устройство, виды, как работает, как пользоваться коробкой автомат

АКПП – это автоматическая коробка перемены передач. Коробка автомат значительно повышают комфорт использования и упрощают управление автомобилем. Устройство позволяет легко переключать передачи, контролировать мощность двигателя без приложения усилий со стороны водителя.

Следом за механическим вариантом коробки появилась гидромеханическая. Эта трансмиссия представляет два автономных устройства в автомобиль — гидротрансформатор и планетарную коробку передач. Её работа не зависит от связки между мотором и коробкой, крутящий момент передаётся при помощи двух турбин и трансмиссионного масла.

Сейчас используется АКПП усовершенствованного формата – DSG. Она считается самой надёжной, но на практике она выходит из строя быстрее, чем механика (особенно DSG-7). Недостаток её состоит также в сложностях ремонта.

АКПП: фото в разрезе

Автомобиль с АКПП стоит на порядок дороже, чем с «механикой». А если вам продадут подержанную машину с автоматом и придётся заменять привод АКПП, то цена такого ремонта может быть вполовину от цены авто.

В статье расскажу всё про автоматическую коробку передач: кто придумал акпп, как она устроена, типы коробки автомат, как правильно пользоваться и переключать передачи.

Что такое АКПП в автомобиле

Автоматическая коробка передач («автомат» или АКПП) – это современный вид трансмиссии, который без вмешательства владельца машины способен выставить необходимое передаточное число, требуемое в зависимости от ритма движения и других сопутствующих факторов. Тем самым передачи регулируются автоматически.

Если рассматривать технический аспект вопроса, коробкой передач является только планетарная часть узла, связанная с переключением передач, образующая совместно с гидравлическим трансформатором единый автоматический агрегат.

Внимание! К группе АКПП относят классические типы с гидротрансформатором, роботизированные системы и вариаторы.

Коробка «автомат» – отличное решение в условиях города. При качественном устройстве это надёжный и достаточно прочный модуль. Тем не менее, он болезненно реагирует на любые нарушения эксплуатации, трансмиссию можно повредить и сломать. Усовершенствованные АКПП требуют регулярного технического обслуживания и осмотра, иначе возникнут проблемы.

Чтобы не испортить автомат и не отдавать крупную сумму за его ремонт, стоит заранее узнать что это, из чего состоит и как работает. Ценные знания заметно упростят эксплуатацию и предотвратят поломку недешёвой детали авто.

История разработки АКПП

Мало кто знает, кто изобрёл и придумал АКПП, но ведь именно это стало основой того автомобиля, к которому мы привыкли. Базой автоматической трансмиссии является планетарная коробка передач, оснащённая гидротрансформатором.

Когда появилась автоматическая коробка передач? АКПП «родилась» благодаря инженеру из Германии Герману Фёттингеру (Hermann Föttinger) в 1902 году. В тот момент она применялась для судостроения. Позднее в 1904 году братья-изобретатели Стартевенты из Бостона предоставили свою конструкцию, она выглядела как усовершенствованная механика.

Первый автомобиль, оснащённый планетарной коробкой передач — Ford Т. Принцип её действия состоял в плавности регулировки скоростного режима за счёт наличия двух педалей. Одна из них повышала и понижала передачу, а вторая включала заднюю. Таким образом, делаем вывод, что первая страна, которая изобрела АКПП – это США.

Первая в мире АКПП Hydramatic

В 1930 году над улучшением трансмиссии хорошо поработали инженеры компании General Motors, вышла в свет полуавтоматическая коробка. Сцепление в машине присутствовало, но управление над планетарным механизмом получила гидравлика. В ближайшее время наработку доработала фирма Крайслер, оснастив модуль гидромуфтой. С этим в мир пришла достойная замена двухступенчатой коробке передач, это – овердрайв.

Полностью автоматическую КПП миру подарила компания Дженерал Моторс в начале 1940 гг. Она представляла соединение четырёхступенчатой планетарной коробки с автоматической регулировкой гидравликой, оснащённую гидромуфтой.

Внимание! Сейчас наработки прошлых лет никого не удивляют, ведь на рынке представлены 6,7,8 и даже 9-ти ступенчатые АКПП. В то время изобретение стало настоящим прорывом и помогло заложить первый камень современного автомобилестроения.

Эта историческая сводка поможет читателям расширить свой кругозор. Теперь можно без труда ответить на вопросы: какая страна первая изобрела АКПП и в каком году её изобрели.

Виды АКПП и их различие

Принцип работы всех видов АКПП сводится к перемене передаточного числа, которая обеспечивает преобразование мощности двигателя. Производители современных машин устанавливают трансмиссию таким образом, чтобы потенциал можно было использовать полностью. За счёт работы АКПП, усилие передаётся от мотора к колёсам автомобиля с самыми маленькими потерями. Достигается это за счёт отсутствия разрыва сцепления.

Работа коробки запускается сразу после пуска мотора. В движение приходит маслонасос, нагнетающий давление жидкости. Колесо гидротрансформатора раскручивается в соответствии со скоростью вращения коленвала. Реакторные и турбинные остаются неподвижными.

Водитель за счёт нажима на педаль газа переключает передачи. Двигатель при этом раскручивается, провоцируя на движение насосное колесо. От лопастей под влиянием центробежной силы моторное масло переходит к турбине, обеспечивается вращение. Жидкость в результате переходит обратно к насосному колесу.

В отдельных АКПП, при скорости 20-60 км/ч, происходит автоматическая блокировка гидротрансформатора муфтой. Автомат при этом жёстко сцепляется с мотором, потому потеря мощности не прослеживается. Интересно, что при эксплуатации в таких условиях, масло быстрее приходит в негодность из-за перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в АКПП.

АКПП занимает передовое место среди числа всех известных вариантов. Новые системы постоянно разрабатываются и совершенствуются. Из общих списков можно выделить вариаторные, роботизированные и классические типы.

Классическая автоматическая коробка передач

Гидротрансформаторный модуль популярен до сих пор, несмотря на наличие других, более совершенных вариантов. Такая трансмиссия используется и сейчас. Её устанавливают на авто, сходящие с конвейера.

Стандартная АКПП

АКПП включает планетарный редуктор, управляющую систему и гидравлический трансформатор. Последний элемент механизма является самым значимым, отсюда и название конструкции. Модуль активно используют на легковых и грузовых транспортных средствах.

Кому подойдёт автомобиль с АКПП? Вероятно всего, только новичкам. Управлять автоматом после механики даже опытным автовладельцам бывает достаточно сложно. Многим владельцам, несмотря на видимое упрощение режима эксплуатации, бывает тяжело перестроиться.

Роботизированная

Роботизированная коробка является достойной и современной альтернативой для классического варианта АКПП. Переключение скоростей в ней обеспечивается за счёт взаимосвязи электрических механизмов, проявляющих активность за счёт электронного блока. Главное сходство этой системы с классической – наличие сцепления в корпусе КПП.

Роботизированная АКПП

Вариатор

Это устройство плановой бесступенчатой передачи, обеспечивающее передачу крутящего момента на колёса. Такая конструкция производит уменьшенный расход топлива при условии сохранения или приумножения динамических показателей.

Вариатор

При правильном использовании, вариатор помогает бережно эксплуатировать мотор транспортного средства. Модуль бывает цепным, ремённым и тороидальным.

DSG это тоже роботизированная система, обеспечивающая автоматическое включение первой и второй скорости, при разомкнутости сцепления. Так модуль начинает подготовку ко включению повышенной передачи. При переключении сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается, действие происходит и в обратном порядке.

Сходство с механикой в том, что синхронизаторы способны переключать скорость при блокировки шестерни. Работа муфт обеспечивается с помощью движения цилиндров. Сцепление работает за счёт гидропривода.

Внимание! Роботизированная АКПП выглядит как две коробки с чётными и нечётными передачами, работающими под контролем мехатроника.

Многовальные коробки прямого переключения

Такие коробки передач используют в спорткарах. Например, в Koenigsegg Jesko применяют КПП с 3-мя валами, 9 передачами и 7-ю фрикционами. Автомобиль моментально может переходить в спортивный режим, так и в экономичный городской. Регулируется это при помощи кнопки: полунажатие левой кнопки снижает передачу, полное нажатие – включает спортивный. Если полунажать на правую – передача повысится, если нажать до конца – включится экономичный.

А в некоторых спортивных Mercedes есть АКПП со сцеплением, который по стиля езды похож на вышеуказанный, но имеющий совсем другие внутренние составляющие.

Трехвальная 6-ступенчатая коробка передач Mercedes-Benz C-class sport coupe

Отличия в устройстве АКПП заднеприводных и переднеприводных авто

Есть определённые различия в устройстве и соединении трансмиссий машин. У переднеприводных АКПП отличается компактными размерами, внутри корпуса есть главная передача — дифференциал. В остальном устройства похожи, потому что функции и принципы их работы едины для всех моделей. Для полноценной работы системы необходим узел контроля и управления, механизм выбора скорости, коробка передач и сам гидротрансформатор.

Сравнение с механикой

По мере прогресса механическая коробка передач была заменена автоматической. Конструкция усложнилась, но перемены положительным образом сказались на поведении мотора, скоростных качествах транспортного средства, его ходовой части. Водитель получил возможность расслабиться, потому что устранилась необходимость прилагать усилия и проявлять повышенную бдительность при езде по городу. Первая автоматическая коробка передач в мире произвела фурор, потому что повысила надёжность и удобство применения, в результате изобретение стало популярным.

Сейчас АКПП часто используются в полноприводных джипах, легковых машин и даже на грузовиках, потому что это удобно. При езде на механике, водителю приходится часто дёргать рычаг, следить за скоростным режимом и определять интенсивность работы двигателя. При установке АКПП такая потребность отпадает.

МКПП или АКПП

Чем отличаются АКПП от проверенной годами механики? Рядом преимуществ:

• легко трогаться с места;
• значительно возрастает комфорт управления транспортным средством;
• подстройка скорости происходит в автоматическом режиме, обеспечивается плавно и незаметно для самого водителя;
• ходовая используется в умеренном темпе, также двигатель работает в щадящей нагрузке;
• неплохая проходимость во многих условиях;
• сохраняется возможность контролировать тип вождения.

• медленно разгоняется;
• неверная эксплуатация может привести к серьёзным поломкам;
• низкая приёмистость (время, необходимой для изменения режима работы в сторону увеличения оборотов) по сравнению с таким же авто с МКПП;
• буксировать можно только при соблюдении некоторых правил;
• высокая цена ремонта и эксплуатации автомобиля.

Внимание! В качестве одного из самых заметных и значимых недостатков, автовладельцы называют отсутствие возможности завести машину с толкача.

В нашей стране АКПП не очень популярна, наверно, по причине, что мы не хотим перекладывать чужие проблемы и желание самому устранить любую неисправность. А в США наоборот, только 5 человек из 100 пользуются МКПП, да и Европа тоже подтягивается к этому показателю. В нашей стране тоже есть немало поклонников автомата, но вот пользоваться им правильно умеют далеко не все.

Перейдём к такому вопросу, из чего сделана АКПП, как устроена.

Устройство и характеристики АКПП

Устройство включает основные элементы:

1. Гидротрансформатор. Является усовершенствованным аналогом сцепления с механической коробкой, но отличается отсутствием необходимости управления.
2. Планетарный ряд. Имеет сходство с блоком шестерён, способен менять передаточное отношение в автомате при смене передачи.
3. Тормозная лента, передний и задний фрикцион. Элементы обеспечивают переключение передач. Ленточный тормоз помогает блокировать части планетарного ряда.
4. Устройство управления. Целый узел, включающий шестерёнчатый насос, клапанную коробку и маслосборники.
5. Электронный блок управления.
6. Селектор.

Устройство АКПП

Гидротрансформатор (torque converter) применяется для передачи крутящего момента от ДВС к элементам АКПП. Он устанавливается в кожухе, находящемся между коробкой и двигателем, является сцеплением. В процессе работы он наполняется жидкостью и несёт в себе нагрузки, вращается с максимальной скоростью. Он сглаживает вибрации, приводит в действие маслонасос.

Масляный насос заполняет гидротрансформатор трансмиссионной жидкостью, тем самым нагнетает необходимое давление в блоке управления. И именно поэтому завести авто без стартера невозможно.

Как соединяется АКПП с двигателем? Ответ: напрямую. Именно от мотора получается энергия.

Передача крутящего момента от двигателя обеспечивается при помощи планетарных механизмов. Поступление необходимой энергии к ведущему колесу обеспечивается за счёт работы фрикционных дисков. Тормозная лента контролирует элементы планетарного ряда, обеспечивает их блокировку.

От мотора крутящий момент на колёса передаётся при помощи фрикционных дисков, дифференциала и иных элементов.

Самым сложным по своему строению в АКПП является гидроблок. Он выступает мозгом «трансмиссии». Это самая сложная в ремонте деталь. Замена его новым обойдётся дорого.

Посмотрите интересное видео, где происходит разборка и описание устройства АКПП Toyota.

Принцип работы АКПП

Сразу после запуска мотора в гидротрансформатор («бублик») попадает трансмиссионное масло. Оно обеспечивает повышение давления внутри и запуск лопастей центробежного насоса. После переключения рычага и нажима на педаль, число вращений увеличивается. Одновременно возрастает скорость вихревых масляных потоков. Жидкость переходит на реактор и постепенно возвращается к турбинам, усиливая их эффективность. Крутящий момент переходит на колёса. Транспортное средство приведено в движение. Гидротрансформатор автоматически изменяет крутящий момент и берёт на себя функцию сцепления.

После набора заданной скорости лопастные турбины и насосные колеса двигаются одинаково. Вихри масла при этом попадают на реакторное колесо с другой стороны, потому что движение обеспечивается только в одну из сторон. Если машина идёт в гору, колеса частично останавливаются и передают центробежному насосу больше крутящего момента.

По команде электронного блока тормозная лента с фрикционами производит замедление пониженной передачи. Это приводит к усилению потоков масла, пропускаемых через клапан. Далее происходит переключение на повышенную передачу без потери мощности.

Если машина останавливается или снижается скорость её движения, давление рабочей жидкости уменьшается и передача переключается вниз. После выключения мотора исчезает давление, нагнетённое в гидротрансформаторе, поэтому невозможно запустить машину с толкача.

Что отвечает за переключение передач в АКПП? Процесс изменения передач в коробке происходит при увеличении или уменьшении давления рабочей жидкости, а на это влияет ЭБУ – электронный блок управления

Вес коробки передач составляет 70 кг в незаправленном виде. Но, езда при этом невозможна. Важно поддерживать правильное давление рабочей жидкости – на уровне 2,5-4,5 бар.

Видео: Автоматическая коробка передач — как она работает

В видео представлено понятное описание устройства и принципа работы автоматической коробки передач.

Внимание! Средний срок работы АКПП – 100 000 — 500 000 км. Период – приблизительный, играет роль добросовестность производителя и внимательность водителя, то, как он следит за своим автомобилем.

Диагностика, цена ремонта и признаки неисправности

Коробка-автомат – сложный с технической точки зрения механизм, включающий гидравлические и электронные системы. Цена ремонта будет зависеть от возраста АКПП и сложности поломки.

Общая стоимость ремонта зависит от пробега автомобиля и технического состояния коробки. Весом фактор, приведший к неисправности. Если проблема возникла по причине неосторожного использования и пренебрежения основными техническими обстоятельствами, цена будет выше. В зависимости от тяжести поломки, стоимость от 1000 до 15000 руб. Полная замена модуля обойдётся ещё дороже.

Не рекомендую не покупать бывшую в употреблении АКПП взамен старой, несмотря на низкую цену. Отремонтированные коробки передач работают не более 10 тыс.км – это мнение специалистов и владельцев. Лучший вариант – купить на разборе рабочую неремонтированную коробку или заказать её из Европы или другой страны.

Если вы хотите взять автомобиль с пробегом, то внимательно изучите стыки соединения коробки с мотором. Если АКПП уже снималась для ремонта, то сто раз подумайте, прежде чем покупать такое авто.

Для повышения живучести АКПП, уменьшения частоты и цены ремонта стоит регулярно проходить технический осмотр с целью обнаружения неисправностей трансмиссии. Игнорирование проблемы быстро приведёт к снижению запаса прочности всех компонентов, и они начнут «лететь» один за другим.

Расскажу немного про основные признаки неисправности, ведь рано или поздно даже сверхнадёжный механизм ломается. А ведь АКПП – это такой механизм, с которым необходимо бережно обращаться.

1. Рывки при переключении, нет переключения с одной передачи на другую.
2. Утечка масла, индикация ошибок на приборной панели.
3. Самопроизвольное переключение из спортивного режима в экономичный.

Как пользоваться АКПП

Работники СТО утверждают, что большинство поломок можно избежать за счёт бережного отношения к устройству. Часто неисправности возникают по вине самого владельца, эксплуатирующего АКПП неправильно. Знание всех тонкостей и нюансов поможет избежать неприятных значительных затрат.

Внимание! Пользоваться коробкой нужно бережно. Не стоит пренебрегать потребностью регулярной замены масла

В большинстве случаев обслуживание АКПП сводится к проверке уровня масла, а при превышении пробега в 50 тыс. км – замена масляного фильтра и масла. Если автомобиль эксплуатируется в тяжёлых условиях, то менять масло надо уже после 30 тыс. км пробега, а фильтр – через 50-60 тыс.км.

Если уровень рабочей жидкости снизился, то можно хорошо услышать гудение гидротрансформатора, который к тому же работает с пробуксовкой. Дополнительно мотор постоянно перегревается. А если масла больше чем положено, то из-за расширения рабочей жидкости оно теряет свои свойства, что может вывести деталь из строя. Мой совет: наливайте масло медленно, дожидаясь, когда оно заполнит все полости. После езды на 5 км ещё раз проверьте уровень масла.

Вообще масло должно быть прозрачным со своим специфическим запахом. Если же оно потемнело и пахнет горелым, то следует сразу же заменить его вместе с фильтром.

Как правильно проверить уровень масла? Необходимо выполнить поездку в 10 км, затем установить машину на ровную поверхность, включить «Parking» и проверить уровень рабочей жидкости при помощи щупа на холостых оборотах.

При необходимости можно запустить мотор с «толкача», хотя везде утверждается, что такое невозможно. Необходимо разогнать автомобиль до 50 км/час на нейтральной передаче, а затем включить «Drive». Очень не рекомендую вам этого делать.

Отмечу, что в АКПП разрешается торможение двигателем только в некоторых режимах.

Почему запрещено буксировать авто с АКПП

Среди автомобилистов принято считать, что нельзя буксировать автомобиль на автомате. Это так, но только отчасти. В отличие от механики, где при буксировке вхолостую крутится несколько шестерён, в автомате задействуются все механизмы, что может вызвать перегрев и поломку.

Поэтому опытные автовладельцы утверждают, что буксировка авто с АКПП на одну ось в 25 км при скорости 50 км/ч не способно навредить. Потом надо сделать остановку на 1,5 часа для остывания агрегата и снова в дорогу. Кстати, если авто с приводом на заднюю ось, то достаточно просто убрать карданный вал. Если нет времени, то грузитесь частично: при переднем приводе – перед, а заднем – заднюю часть. Полноприводные авто вообще на буксире возить не следует, или же придётся снимать кардан. Либо полная погрузка на автоэвакуатор, что в итоге выйдет дешевле.

Лучше всего буксировать авто с АКПП с полной погрузкой

Режимы работы автоматической коробки передач

Как переключаются передачи в АКПП? Это реализовано в виде рычага-селектора, который расположен в удобном месте для доступа водителя. На поверхности рычага находится кнопка, которую нажимает водитель, чтобы выбрать нужный режим. Селектор-переключатель имеет несколько направлений:

• Р (англ. Park) – его выбирают в условиях длительной стоянки или прогрева двигателя (часто применяют в пробке). Это аналог стояночного тормоза, но не с прижатием тормозных колодок, а блокировкой вала. Если установить этот режим на склоне, то машина скатится вниз;
• N (англ. Neutral) – вал не заблокирован, машину можно буксовать. Можно включать при короткой стоянке. Это аналог нейтралки на «механике»;
• D (драйв, англ. Drive) или A (автомат) – движение впёрёд в обычных условиях, передачи подбираются в автоматическом режиме;
• L (D2, B) – пониженная передача, транспорт двигается в сложных условиях, на бездорожье, при крутых подъёмах и резких спусках. Скорость меньше 40 км/ч;
• 2 – движение не выше 2 передачи;
• 3 – движение не более 3 передачи;
• R (реверс, англ. Reverse) – задний ход (скорость). Включать следует при полной остановке мотора и нажатии педали тормоза;
• S (англ. Sport), PWR (Power) – это спортивный режим. Повышаются динамические показатели благодаря увеличению оборотов мотора. Повышается расход топлива;
• Normal – езда происходит в плавной и экономичной нагрузке;
• Manual (M) — передачи подбирает водитель, используется в зимнее время или при езде в бездорожье. Используются кнопки «+» и «–». Похож на механический режим переключения как в МКПП, но попроще;
• W (англ. Winter). Это зимний режим, когда трогание с места начинается со 2 или 3 передачи. Не следует часто ездить таким способом из-за возможности перегрева КПП;
• E – экономичный режим;
• Hold – это удержание, применяется вместе с режимами «D» «L» и «S».

• D3, O/D OFF – включение только 1,2 или 3 передачи. Это городской режим, который снижает экономность топлива;
• O/D или (D) – овердрайв при превышении скорости включается 4 передача. Подходит для движения по трассе;
• Shift lock release (Shift lock) – происходит разблокировка селектора, срабатывает только при выключенном моторе.

На тяжёлой технике, например, тракторе с АКПП, выбираются следующие: силовой, транспортный, замедленный, направление движения. Также здесь водитель может самостоятельно принудительно включить любую передачу.

В этом видео наглядно показывается, что обозначают основные буквы на АКПП.

Как заводить машину на АКПП

Стабильность работы коробки-автомата зависит от правильности запуска. Уберечь её от незапланированного ремонта помогает защита, включающая несколько ступеней. При запуске мотора, рычаг сдвигают в положение «P» либо «N». Эти позиции передают сообщение о начале движения защитной системе и сигнализируют о запуске двигателя. Если ручник будет располагаться в другом направлении, водитель не сможет произвести зажигание и после оборота ключа ничего не произойдёт. После поворота ключа перед запуском мотора надо подождать 3-5 секунд, чтобы бензонасос подкачал компрессию.

Чтобы правильно тронуться, лучше применить парковочный режим, потому что при установке позиции «Р» у авто блокируются ведущие колёса и она не может скатиться. Использование нейтрального положения помогает провести экстренную буксировку ТС.

Многие машины с АКПП заводятся при условии правильного положения рычага и выжимания педали тормоза. Эта блокировка препятствует непреднамеренному откату машины, в случае, когда рычаг установлена в неправильном положении.

Многие автоинструкторы рекомендуют заводить авто при нажатой педали тормоза, чтобы предотвратить самопроизвольный откат и более быстрое переключение в рабочий режим «D» или «R».

Современные машины класса повышенной комфортности имеют функцию блокировки руля и замка от угона. Если все действия выполнены правильно, но пуск мотора не происходит, стоит убедиться в том, что защита отключена. Разблокировать её просто – достаточно повторить первую манипуляцию (вставить ключ и вращать руль в обе стороны). Если действия обеспечиваются синхронно, защита снимается.

А в этом видео — как правильно запускать двигатель на автомобиле с автоматической коробкой передач, обязательно посмотрите.

Как ездить на автоматической КПП и чего нельзя делать

Чтобы правильно эксплуатировать коробку передач надо знать и учитывать основные правила:

• заводить авто только при нажатой педаль тормоза;
• дожидаться толчка, указывающего на полноценный запуск и лишь после этого жать на газ;
• при буксировании делать переход на сниженную передачу;
• при буксировке с запущенным мотором, скорость автомобиля должна быть не больше 50 кмч, максимальное расстояние – 40 км, после чего надо дать остыть агрегату. В ином случае система продолжит работать «на сухую», что приведёт к быстрому износу деталей;
• при буксировании надо выбрать D2 либо L, регулируя при помощи педали тормоза вращение колёс.

• движение при парковочном положении рычага;
• спуск при нейтральной передаче;
• завод с толкача. В ином случае коробка может не прослужить и половину своего ресурса;
• установка рычага в положении «Р» и «N» при длительном простое;
• включение заднего хода, не дожидаясь полного прекращения езды при движении впёрёд;
• включать «D» без полной остановки авто после режима заднего хода;
• переключение в «Р» до постановки на ручник;
• нельзя буксировать машину, если её вес больше другого ТС;
• применять «N» при обычной езде. Этот режим нужен только для эвакуации авто. Если его применять в других случаях, то может произойти гидравлический удар и быстрый износ коробки передач. В пробке можно и нужно применять «D» при нажатой педали тормоза столько, сколько это необходимо;
• переходить в нейтралку на ходу из режима «D». В этом случае автомобиль может заглохнуть и стать неуправляемым;
• при остановке на пригорке нельзя устанавливать паркинг. Правильнее – поставить авто на ручник, а только затем селектором выбрать режим «P». Для начала езды надо нажать на педаль тормоза, затем убрать ручной тормоз и только потом выбрать режим для движения.

Автомобилист должен изучить перечисленные правила перед началом использования АКПП. Их несоблюдение может стать причиной серьёзных неисправностей.

Вот стандартный порядок действий при трогании с места на авто на «автомате»:

1. Вставьте ключ в замок зажигания. До запуска стартера подождите несколько секунд, чтобы сработал бензонасос.
2. Нажмите педаль тормоза. Проверьте, чтобы на селекторе был выбран «P».
3. Не отпуская педаль тормоза, заведите автомобиль.
4. Не убирая ногу с тормоза, установите «D».
5. Уберите ногу с педали тормоза, сразу после этого авто начнёт двигаться впёрёд со скоростью 5 км/ч.
6. Чтобы увеличить скорость движения, следует нажать на «газ». Чем сильнее нажатие, тем выше разгон и передача.
7. Если понадобится остановить автомобиль, надо убрать ногу с педали газа и этой же ногой нажать на педаль тормоза.
8. Для кратковременной остановки установите селектор в «P», не отпуская педаль тормоза. При езде в пробке в режим паркинга переходить не надо. Чтобы продолжить движение, надо убрать ногу с педали тормоза и нажать педаль газа.

Отмечу, что современные АКПП обладают кнопками «+» и «-», которыми можно повышать или понижать передачу вручную, так же как на механике. Когда следует переходить на «M»:

• При езде по грунтовке или бездорожье по низкой передаче.
• Для активной езды и манёвров.
• При съезде накатом с горки, с торможением двигателем. Если в этом случае применить нейтралку, то это со временем может повредить АКПП, а если применять «D», то скорость со временем будет возрастать.

Как эксплуатировать АКПП в зимнее время

В холодное время года проблемы с автомобилями на коробке автомат возникают в несколько раз чаще. Чтобы сохранить ресурс агрегата, зимой надо придерживаться таких рекомендаций:

1. После запуска мотора в течение нескольких минут стоит прогреть коробку. Для эффективной работы стоит нажать на педаль тормоза и переключать постепенно все режимы. Так трансмиссионное масло прогреется лучше.
2. В течение первых 5-10 минут езды нельзя резко разгоняться на высоких оборотах и допускать пробуксовывания.
3. Выезжая со снега или гололёда стоит выбирать пониженную передачу, стараясь поочерёдно использовать обе педали.
4. Раскачиваться запрещено, это действие выведет гидравлический трансформатор из строя.
5. На скользком спуске для обеспечения торможения надо использовать соответствующую педаль. Полуавтоматический режим недопустим, его применение способно стать причиной аварии.
6. Для осторожного выхода из заноса используют нейтралку и аккуратно стабилизируют положение колёс ТС.
7. На обледенелых подъёмах не следует буксовать и резко жать на газ.

Эксплуатация усложняется в холодное время года. Независимо от типа коробки передач, главное качественно прогреть масло перед пуском двигателя. Если проигнорировать этот нюанс, из строя может выйти сам двигатель. Ремонт его будет дорогостоящим и придётся обращаться в сервис.

В этом видео вы узнаете как надо прогревать АКПП в морозы, а также как постепенно прогревать всю машину во время движения и сколько минут нужно для прогрева.

Плюсы и минусы АКПП

Какая лучше коробка передач: автомат или механика? Популярность гидроавтомата объясняется его преимуществами, видимыми при сравнении с механикой. К их списку относят:

• автоматическая активация передач, позволяющая водителю полностью контролировать положение на трассе;
• начать движение максимально легко;
• бережная эксплуатация ходовой;
• экономия топлива;
• гарантия безопасности;
• более высокий КПД и экономия топлива при езде по трассе по сравнению с механикой;
• повышение проходимости.

Несмотря на достаточное количество преимуществ, автолюбители, которые долгое время пользовались механикой, видят не менее значимые недостатки:

• нет возможности быстро разогнаться;
• повышенный расход топлива в городских условиях;
• нельзя быстро перейти с режима минимальной тяги на максимальную;
• нереально завести ТС с толкача, если стартер не работает. Придётся вызывать эвакуатор;
• коробка быстро выходит из строя при игнорировании норм эксплуатации;
• регулярное ТО и ремонт обходятся дорого.

Эта разновидность коробки передач имеет свои конструктивные особенности – это нравится не всем владельцам. Не каждое подробное описание и схема позволяют качественно разобраться в устройстве запчасти и произвести её ремонт. Многим владельцам нравится механика тем, что она гораздо проще, потому они жертвую комфортом вождения в пользу экономии.

Вот хорошее видео, где подробно рассказано, в чём заключаются отличия коробки автомат от механики.

Аббревиатура АКПП расшифровывается как автоматическая коробка переключения передач. Такая система позволяет повысить комфорт вождения и заметно упрощает управление авто в сравнении с классической МКПП. Автомат обеспечивает лёгкое переключение передач, постоянный контроль мощности двигателей без усилий со стороны водителя.

Сразу после механического варианта появился гидромеханический. Он работает как автономное устройство, представлен гидротрансформатором и планетарной коробкой передач. Работа трансмиссии автомобиля никак не зависит от связки между мотором и коробкой, крутящий момент передаётся с помощью турбин и трансмиссионного масла.

Сейчас гидромеханика уходит на второй план. Производители авто представительского класс отдают предпочтение роботизированным, вариаторным и DSG вариантам. Их считают надёжными, но не лишёнными недостатков. При несоблюдении норм эксплуатации срок их службы сокращается, системы выходят из строя, требуется дорогостоящий ремонт.

Источник https://carprice-info.ru/tipy-korobok-peredach/

Источник https://www.autonews.ru/news/6163f68f9a794722a1b14ef7

Источник https://motorist.guru/ustrojstvo/akpp-avtomaticheskaya-korobka-peredach.html

Источник