У 21 столітті люди прагнуть не напружуватися зайвий раз. Тому все більше водіїв переходять на коробки-автомат і вибирають машини, які вимагають від них мінімум участі. Та й виробники авто повільно, але впевнено роботизує автомобілі, так що, чиста механіка скоро буде тільки для цінителів.

Незважаючи на всі плюси, у АКПП є один великий недолік (власне, як і у "механіки") — вони складно влаштовані. Мало хто з автолюбителів наважиться самостійно перебирати коробку. Ще менше тих, хто зважиться самостійно ремонтувати коробку-автомат.

З чого ж, з чого ж зроблені коробки-автомат

Отже, класична АКПП складається з:

• гідротрансформатора. Складається з насосного і турбінного коліс, реактора;
  масляного насоса;
• планетарного редуктора. В конструкції шестерні, набори муфт і фрикціони;
• електронної системи управління — датчики, гідроблок (соленоїди + золотники-розподільник), важіль селектора.

Будова АКПП

Це основні елементи і вони завжди однакові.

Гідротрансформатор — в АКПП виконує функцію зчеплення: передає і збільшує крутний момент від двигуна до планетарного редуктора і короткочасно від'єднує трансмісію від двигуна, щоб переключилася передача.

Гідротрансформатор, схема

Насосне колесо сполучене з коленвалом двигуна, а турбінне колесо — з планетарним редуктором через вал. Між колесами розташований реактор. Колеса і реактор оснащені лопатями певної форми. Всі елементи гідротрансформатора зібрані в одному корпусі, який заповнений рідиною ATF.

Гідротрансформатор

Планетарний редуктор. Складається з кількох планетарних передач.

Кожна планетарна передача складається з сонячної шестерні, водила з шестернями-сателітами і коронної шестерні.

Планетарна передача

Будь-який елемент планетарної передачі може обертатися або блокуватися (як ми писали вище, обертання передається від гідротрансформатора).

Схема роботи планетарної передачі

Щоб переключити певну передачу (першу, другу, задню і т.д.), потрібно заблокувати один або кілька елементів планетарки. Для цього використовуються фрикційні муфти і гальма. Рухливість муфт і гальм регулюється через поршні тиском робочої рідини ATF.

Фрикційні диски (муфта)

Розташування фрикціонів в АКПП

Електронна система управління. Точніше, електрогідравлічна, тому що для безпосереднього перемикання передач (увімкнення/вимикання муфт і гальмівних стрічок) і блокування ВМД використовується гідравліка, а для регулювання потоків робочої рідини — електроніка.

Система складається з:

• гидроблока. Являє собою металеву плиту з безліччю каналів, в яких встановлені електромагнітні клапани (соленоїди) і датчики. По суті, гідроблок управляє роботою АКПП на підставі даних, отриманих від ЕБУ. Пропускає рідину по каналах до механічних елементів коробки - муфт і гальм;

Гідроблок

• датчиків — частоти обертання на вході і виході коробки, температури рідини, положення важеля селектора, положення педалі газу. Також блок управління АКПП використовує дані з блоку управління двигуном;
• важеля селектора;
• ЕБУ — зчитує дані датчиків і визначає логіку перемикання передач відповідно до програми.

Принцип роботи АКПП

Коли водій заводить авто, обертається колінвал двигуна. Від колінвала приводиться масляний насос, який створює і підтримує тиск масла в гідравлічній системі коробки. Насос подає рідину на насосне колесо гідротрансформатора, воно починає обертатися.

Лопаті насосного колеса перекидають рідину на турбінне колесо, теж змушуючи його обертатися. Щоб масло не потрапляло назад, між колесами встановлений нерухомий реактор з лопатями особливої конфігурації — він коригує напрям і густину потоку масла, синхронізуючи обидва колеса. Коли швидкості обертання турбінного і насосного коліс вирівнюються, реактор починає обертатися разом з ними. Цей момент називається точкою зчеплення.

Як працює ГДТ

Далі в роботу включається ЕБУ, гідроблок і планетарний редуктор.

Водій переводить важіль селектора в певне положення. Інформацію зчитує відповідний датчик, передає в ЕБУ і він запускає програму, що відповідає обраному режиму. У цей момент певні елементи планетарного редуктора обертаються, а інші зафіксовані. За фіксацію елементів планетарного редуктора відповідає гідроблок: ATF під тиском подається по певних каналах і притискає поршні фрикціонів.

Як працює поршень фрикціонів

Як же АКПП перемикає швидкості?

Як ми вже писали вище, для вмикання/вимикання муфт і гальмівних стрічок в АКПП використовується гідравліка.

Електронна система управління визначає момент перемикання передач за швидкістю і навантаженням на двигун.

Кожному діапазону швидкості (рівню тиску масла) в гідроблоці відповідає певний канал.

Коли водій тисне на газ, датчики зчитують швидкість і навантаження на двигун і передають дані в ЕБУ. На підставі отриманих даних ЕБУ запускає програму, яка відповідає обраному режиму: визначає положення шестерень і спрямування їх обертання, розраховує тиск рідини, віддає сигнал на певний соленоїд (клапан) і в гідроблоці відкривається канал, відповідний швидкості.

Каналом рідина надходить до поршнів муфт і гальмівних стрічок, які блокують шестерні планетарного редуктора в потрібній конфігурації. Так вмикається/вимикається потрібна передача.

Як працює АКПП

Перемикання передач залежить і від характеру набору швидкості: при плавному прискоренні передачі підвищуються послідовно, при різкому розгоні спочатку вмикається знижена передача. Це також пов'язано з тиском: при плавному натисканні на педаль газу тиск зростає поступово і клапан відкривається поступово. При різкому ж розгоні тиск підвищується різко, сильно тисне на клапан і не дає йому відкритися відразу.

Електроніка істотно розширила можливості автоматичних коробок. До класичних переваг гідромеханічних АКПП додалися нові: різноманітність режимів, здатність самодіагностики, адаптивність під стиль водіння, можливість вибирати режим вручну, економія палива.

Master-Service