фото, принцип работы, неисправности, замена гидротрансформатора АКПП
В последнее время большим спросом начали пользоваться автомобили с автоматическими коробками передач. И сколько бы ни говорили автомобилисты, что АКПП – это ненадежный механизм, который дорог в обслуживании, статистика утверждает обратное. С каждым годом машин с МКПП становится меньше. Удобство «автомата» оценили многие водители. Что касается дорогого обслуживания, самая ответственная деталь в этой коробке — гидротрансформатор АКПП. Фото механизма и его устройство – далее в нашей статье.
Характеристика
В конструкцию автоматической коробки передач помимо данного элемента входит множество других систем и механизмов. Но основную функцию (это передача крутящего момента) выполняет именно гидротрансформатор АКПП. В просторечии его называют «бубликом» за счет характерной формы конструкции.
Стоит отметить, что на автоматических коробках для переднеприводных авто гидротрансформатор АКПП включает в себя дифференциал и главную передачу. Помимо функции передачи крутящего момента «бублик» принимает на себя все вибрации и удары от маховика двигателя, тем самым сглаживая их до минимума.Конструкция
Давайте рассмотрим, как устроен гидротрансформатор АКПП. Данный элемент состоит из нескольких узлов:
- Турбинного колеса.
- Блокировочной муфты.
- Насоса.
- Реакторного колеса.
- Муфты свободного хода.
Все эти механизмы помещены в единый корпус. Насос непосредственно связан с коленвалом двигателя. Турбина сопрягается с шестернями коробки передач. Реакторное колесо размещено между насосом и турбиной. Также в конструкции колеса «бублика» имеются лопасти особой формы. Работа гидротрансформатора АКПП основана на перемещении специальной жидкости внутри (трансмиссионного масла). Поэтому АКПП включает в себя также масляные каналы. Кроме этого, здесь есть свой радиатор. Для чего он нужен, рассмотрим немного позже.
Что касается муфт, блокировочная предназначена для фиксации положения гидротрансформатора в определенном режиме (например, «паркинг»). Муфта свободного хода служит для вращения реакторного колеса в обратной стороне.
Принцип работы гидротрансформатора АКПП
Как действует данный элемент в коробке? Все действия «бублика» осуществляются по замкнутому циклу. Так, главная рабочая жидкость здесь – это «трансмиссионка». Стоит отметить, что она отличается по вязкости и составу от тех, что используются в механических коробках. Во время работы гидротрансформатора смазка поступает от насоса на турбинное колесо, а затем – на реакторное.
Благодаря лопастям жидкость начинает быстрее вращаться внутри «бублика», тем самым увеличивая крутящий момент. Когда частота вращения коленвала увеличивается, угловая скорость турбины и насосного колеса выравнивается. Поток жидкости меняет свое направление. Когда автомобиль набрал уже достаточную скорость, «бублик» будет работать только в режиме гидромуфты, то есть передавать лишь крутящий момент. Когда скорость движения увеличивается, ГТФ блокируется. При этом замывается муфта, и передача момента от маховика на коробку производится напрямую, с одинаковой частотой. Элемент разъединяется снова при переключении на следующую передачу. Так заново происходит сглаживание угловых скоростей до того момента, как скорость вращения турбин не сравняется.
Радиатор
Теперь о радиаторе. Для чего в автоматических коробках он выведен отдельно, ведь на «механике» такой системы не применяют? Все очень просто. На механической коробке масло выполняет лишь смазывающую функцию.
При этом его заливают лишь наполовину. Жидкость содержится в поддоне КПП, и в ней смачиваются шестерни. В автоматической коробке масло выполняет функцию передачи крутящего момента (откуда пошло название «мокрое сцепление»). Здесь нет фрикционных дисков – вся энергия идет через турбины и масло. Последнее постоянно двигается в каналах под высоким давлением. Соответственно, маслу необходимо охлаждаться. Для этого и предусмотрен в такой трансмиссии собственный теплообменник.
Неисправности
Выделяют следующие поломки трансмиссии:
Как определить поломку?
Выяснить, какой именно элемент вышел из строя, без демонтажа коробки и ее разбора довольно трудно. Однако предугадать серьезный ремонт можно по нескольким признакам. Так, если наблюдаются неисправности гидротрансформатора АКПП или тормозной ленты, коробка будет «пинаться» при переключении режимов. Машина начинает дергаться, если вы ставите ручку с одного режима на другой (причем когда нога находится на педали тормоза). Также коробка входит сама в аварийный режим. Машина двигается только на трех передачах. Это говорит о том, что коробке нужна серьезная диагностика.
Что касается замены гидротрансформатора, она выполняется при полном демонтаже коробки (отсоединяются приводные валы, «колокол» и прочие детали). Этот элемент – самая дорогая составляющая любой АКПП. Цена на новый ГДТ начинается от 600 долларов для бюджетных моделей авто. Поэтому важно знать, как правильно использовать коробку, чтобы максимально отсрочить ремонт.
Как сохранить КПП?
Считается, что ресурс у данной трансмиссии на порядок ниже, чем у механики. Однако специалисты отмечают, что при должном обслуживании узла вам не потребуется ремонт или замена гидротрансформатора АКПП. Так, первая рекомендация – это своевременная замена масла. Регламент – 60 тысяч километров. И если на МКПП масло залито на весь срок эксплуатации, то в «автомате» оно является рабочей жидкостью. Если смазка черная или имеет запах гари, ее нужно срочно заменить.
Вторая рекомендация касается соблюдения температурных режимов. Не стоит слишком рано начинать движение – температура масла коробки должна быть не ниже 40 градусов. Для этого переведите рычаг по всем режимам с задержкой в 5-10 секунд. Так вы прогреете коробку и подготовите ее к эксплуатации. На холодном масле ездить нежелательно, так же как и на сильно горячем. В последнем случае жидкость будет буквально гореть (при замене вы услышите запах гари). АКПП не подходит для дрифта и жесткой эксплуатации. Также не стоит на ходу включать нейтральную передачу, а затем снова включать «драйв». Так вы сломаете тормозную ленту и ряд других важных элементов в коробке.
Заключение
Итак, мы выяснили, что собой представляет гидротрансформатор АКПП. Как видите, это весьма ответственный узел в коробке. Именно через него передается крутящий момент на коробку, а затем на колеса. И поскольку масло здесь является рабочей жидкостью, нужно соблюдать регламенты его замены. Так коробка будет радовать вас долгим ресурсом и плавными переключениями.
fb.ru
АКПП принцип работы
Одним из существенных недостатков двигателей внутреннего сгорания, а также двигателей дизеля заключается в передаче на колеса максимального крутящего момента лишь в небольшом диапазоне оборотов. Для ликвидации этого недостатка их работы и была придумана трансмиссия.
Автоматическая коробка переключения передач или АКПП появилась сравнительно давно. Основной целью ее создания было избавление водителя от постоянной необходимости работы сцеплением и ручкой переключения передач. Автомобиль, таким образом, должен был стать комфортнее и безопаснее. Первые разработки в этой сфере начались в 1930 году в Америке, и к шестидесятым годам двадцатого века автоматические трансмиссии приобрели привычный нам вид, стали надежными и долговечными. АКПП распространились по миру, но в Европе они получили свое распространение совсем недавно, на конец двадцатого века автомобилей с АКПП было не более 20%. В СССР автомобили с АКПП массово не производились и пришли к нам только после распада советского союза. Редкие исключения составляли специализированные Чайки и Волги, некоторые автобусы, тракторы и БелАЗы. В XXI веке автомобили гражданского пользования с АКПП, наконец, начали производить и у нас.
Принцип работы АКПП
Состоит классический автомат из гидротрансформатора, фрикционных и обгонных муфт, а также соединительных валов, электронного блока управления и планетарной передачи.
Для обеспечения передаточных отношений используются планетарные передачи, которые состоят из водила, солнечной и кольцевой шестерни, сателлитов. За счет вращения одних и фиксации других элементов и происходит смена передаточного числа. Вокруг солнечной шестерни вращаются сателлиты, между ними устанавливается планетарное водило, сверху – коронная шестерня. Фиксация осуществляется за счет тормозных лент и фрикционов. При блокировке коронной шестерни передаточное отношение растет. Уменьшается при блокировке солнечной шестерни. Переключение передачи происходит посредством давления масла на гидравлический толкатель.
Масляный насос поддерживает необходимое для работы коробки давление всегда, пока двигатель работает.
В современных АКПП гидроблок и электронный блок управления объединены в один узел. Гидравлическая плита представляет собой лабиринт каналов, через которые и происходит воздействие масла на фрикционы или тормозные ленты. Внутри каналов устанавливаются регуляторы, клапана и соленоиды. Электрическая часть состоит из различных датчиков и компьютера.
Принцип работы гидротрансформатора АКПП
Механизм гидротрансформатора заменяет АКПП сцепление, он представляет собой большое колесо и его основная задача – передавать крутящий момент с двигателя на колеса, посредством вращения потоков масла, то есть АКПП не связана с двигателем жестко. Переключение передач происходит путем блокировки муфт. Процессом переключения руководит электронный блок управления, основываясь на показаниях датчиков оборота двигателя, его скорости, показаний гироскопа и других датчиков. Помимо гидравлических АКПП, принцип гидротрансформатора используется для работы бесступенчатых трансмиссий – вариаторов. Сфера применения гидротрансформатора очень велика – от привычных нам легковых автомобилей до сверхтяжелой специальной техники.
Гидротрансформатор включает турбинное, насосное и реакторное колеса. Насосное колесо соединяется с валом двигателя, а турбинное – с коробкой. Между ними находится реакторное колесо, которое связано с насосным через обгонную муфту. Принцип работы гидротрансформатора заключается в следующем: при начале движения начинает вращаться насосное колесо, тем самым закручивая потоки масла. Оно, в свою очередь, начинает вращать реакторное колесо, усиливая вращение за счет своих лопастей. Далее, на турбинное колесо передается поток масла и оттуда уже на колеса.
Блокировка гидротрансформатора. Принцип работы современного гидротрансформатора включает использование блокировки. Насосное и турбинное колеса жестко связаны. Ранее блокировка активировалась на 70 км/ч, но современные автомобили используют ее с самых маленьких скоростей. Блокировка гидротрансформатора позволяет экономить топливо, эффективно тормозить двигатель. Однако из-за нее куда быстрее изнашивается фрикцион гидротрансформатора, уменьшается плавность хода и в целом АКПП изнашивается быстрее. КПД по ходу работы гидротрансформатора теряется на перемешивание масла и его нагрев.
Гидромуфта работает для передачи момента, но не изменяет его величину. Для его изменения предназначено реакторное колесо. Реактор остается неподвижным пока скорость вращения турбинного колеса не сравняется с вращательной скоростью насосного колеса, затем оно освобождается. Таким образом, снижаются потери, и крутящий момент увеличивается до 300%.
Использование АКПП
Классическая АКПП имеет орган управления – селектор, на котором представлены несколько «передач»:
P – режим парковки, АКПП заблокирована механически. Завести автомобиль можно только на P и R. При отсутствии уклона этого режима достаточно, чтобы удержать автомобиль на месте;
R – режим заднего хода. Активируется только после того, как автомобиль полностью остановится;
N – нейтраль, используется для буксировки, АКПП выключена, но колеса не заблокированы;
D – переключение передач с 1 по последнюю последовательно;
S – переключение до второй передачи;
L – Езда на первой передаче.
Кроме этого, современные АКПП имеют еще и различные режимы функционирования коробки:
Sport – спортивный режим характеризуется тем, что переключение передач осуществляется на более высоких оборотах, автомобиль разгоняется быстрее;
Snow – зимний режим АКПП. В данном режиме машина начинает свое движение со 2-й передачи, снижая пробуксовки;
ECO – экономичный режим, топливная экономия;
O/D – запрет на переключение более высокой передачи, как правило, применяется для обгона;
Kickdown – режим быстрого ускорения для обгона, который активируется быстрым двойным нажатием на педаль акселератора, при этом автомат переключается на ступень вниз.
Плюсы АКПП
- Комфорт для водителя, меньше действий для управления машиной, больше времени на дорогу.
- АКПП не позволяет излишне нагружать двигатель, увеличивая его ресурс.
- Современные АКПП переключаются быстрее, чем любой водитель переключает МКПП.
- Огромный ресурс при правильной эксплуатации.
- Из-за отсутствия жесткой связи двигателя с трансмиссией ударные нагрузки на нее исключены.
Минусы АКПП
- Более дорогие в производстве по сравнению с МКПП.
- Более дорогой и сложный ремонт в случае поломки.
- Из-за передачи крутящего момента жидкостью больше потери мощности на двигатели, выше расход.
- АКПП не позволяет использовать двигатель на полную.
- Критична к пробуксовкам, меньше проходимость на моноприводных автомобилях.
- Нельзя запустить с толкача.
Эксплуатация и обслуживание АКПП
Как и любой узел автомобиля АКПП необходимо эксплуатировать правильно, если этого не делать ресурс коробки можно сократить в несколько раз.
Эксплуатация в зимний период. Перед началом поездки АКПП необходимо прогревать не менее 5 минут при минусовой температуре. Автомату необходимо прогреться и разогнать по своим внутренностям загустевшее масло. Эксперты рекомендуют поставить автомобиль на тормоз и прогнать все положения селектора АКПП, задерживаясь в каждом на срок до минуты. До прогрева автомобиля и АКПП до рабочей температуры не следует допускать пробуксовок и резких разгонов.
Преодоление препятствий. Испытание сельскими, размытыми, грязными дорогами или снежно-ледяной коркой в России привычно для любого автовладельца. Приключения могут начинаться каждое утро в собственном дворе из-за «отличной» работы коммунальщиков и дорожных служб. АКПП не любит пробуксовок и выхода «раскачкой», таким образом её можно сжечь. Для преодоления препятствий лучше использовать режим SHOW/WINTER, если его нет – переключить передачу в положение L или S (на некоторых автомобилях может обозначаться 1 или D1) и стараться не останавливаться. Если колеса угодили в ямку, раскачку можно изобразить с помощью движения вперед, отпускания газа, съезда в ямку естественным ходом и снова набиранием оборотов, то есть, не переключаясь на задний ход. Если выбраться сразу не получается – дайте АКПП остыть и отдохнуть. В конце концов, существует масса других приемов для преодоления препятствий, например, помощь другого участника движения. Не забывайте отключать TRC или ESP, они снижают обороты двигателя при пробуксовках, что совсем не поможет, если автомобиль уже застрял.
Использование нейтрали. Переключать АКПП в нейтраль стоит только при простое свыше двух минут, в остальных случаях это сильно изнашивает АКПП и совсем ей не помогает. При съезде с горы, переключение в нейтраль не дает никакой экономии. Нейтраль существует только для буксировки неисправного автомобиля.
Буксировка прицепа либо же другого авто изнашивает автомобиль с АКПП значительно быстрее, буксировка не должна превышать расстояние в 20 километров.
Режим Кикдауна и разгоны. Если автомобиль изначально не позиционируется как спортивный, то постоянные разгоны ему только навредят. Если владелец автомобиля гонщик, то он может сразу готовить деньги на ремонт автомата. АКПП следует эксплуатировать в режимах, не превышающих 5 тыс. оборотов.
Запрещено переключать движущийся автомобиль на парковку или реверс, нажимать педаль газа и тормоза одновременно. Ездить на пониженной передаче и продолжать использовать ушедшую в аварию АКПП также запрещается.
Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.
НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.
Читать далее >>
Режим парковки. Данным режимом следует пользоваться исключительно на горизонтальной плоскости. Если автомобиль стоит под уклоном, необходимо пользоваться ручным тормозом, а иначе весь вес автомобиля ляжет на блокиратор коробки, который тоже имеет свой ресурс. Причем сначала надо активировать ручник, потом уже переводить в положение парковки.
Контроль уровня и замена масла. Как и двигатель, АКПП способна проработать без масла всего несколько часов. От качества и чистоты масла зависит, насколько будет хорошо и долго работать АКПП. На различных АКПП масло меняется от 20 тыс. до 120 тыс. километров пробега.
Фильтр. Фильтр – это узел АКПП, ответственный за очистку масла от продуктов износа механизмов коробки. Современные фетровые фильтры меняются при каждой замене масла или ремонте, уже устаревшие, металлические, могли использоваться вплоть до капитального ремонта АКПП.
Современные АКПП. RAV4
Айсин – японская компания, специализирующаяся на производстве автоматических коробок передач, дочернее предприятие Японии. АКПП от Айсин по своей надежности и долговечности уступают лишь некоторым старым американским разработкам. Ресурс некоторых АКПП от Айсин доходит до 1500000 километров. В то время как многие производители ударились в эксперименты по созданию вариаторов и роботизированных коробок передач, Айсин и не думала о них забывать. С 2009 года Айсин начала выпускать АКПП модели U760E для автомобилей Лексус и Тойота Камри, Рав4 и других. Шестиступенчатые АКПП U760E и некоторые другие аналоги от других производителей называют убийцами механических и роботизированных коробок передач. Характеристики этой разработки догнали и перегнали механические коробки передач. Они переключаются быстрее, более плавно, комфортнее, достигнута большая топливная экономия, лучше управляются и при этом достаточно надежны. Но цена и ресурс АКПП и МКПП по-прежнему не сравнимы. На Рав4 и других автомобилях блокировка гидротрансформатора срабатывает с невысоких оборотов, КПД коробки значительно повышено, автомат не «протупливает», позволяет быстрее разгоняться, но при этом фрикцион гидротрансформатора изнашивается очень быстро.
Переключения АКПП Рав4 и других автомобилей занимают всего 0,2 секунды, их конкурент ДСГ немного быстрее, но совсем некомфортен при быстрой езде.
Автор: Д. Спирин
akppgid.ru
Ремонт гидротрансформатора — Это важно знать
Гидродинамический трансформатор («Гидротрансформатор» или «ГДТ») — это герметично заваренный узел, передающий крутящий момент от двигателя — к автоматической трансмиссии при помощи двух вращающихся в масле турбин. Раньше этот узел носил название гидромуфта, потому что не трансформировал вращение в дополнительный момент, а лишь соединял как муфта (сцепление) двигатель с колесами.
Название «Гидротрансформатор» или Torque Converter произошло от того, что при разгоне происходит примерно 2-х кратное увеличение вращающего момента за счет такого-же кратного уменьшения скорости вращения. Чем выше скорость (и меньше ускорение) — тем меньше эта кратность.
Немного об истории Гидротрансформатора:
- Первая гидромуфта была изобретена в 1902 году и установлена в 1907-м на скоростном судне.
- В 1928 году фирма «Lysholm-Smith» первой применила гидромуфту для автобусов.
- В 1940 году гидромуфтами стали оснащаться первые легковые авто Oldsmobile.
- А с 1946-47 годов – гидромуфта стала использоваться серийно в производстве автомобилей (США).
Для чего нужен Гидротрансформатор в АКПП?
ГДТ позволяет отказаться от педали сцепления, обеспечивает плавность разгона и как дополнительная опция — увеличивает крутящий момент при разгоне, также позволяет двигателю работать во время остановки при включенной передаче. Это можно увидеть на примере двух вентиляторов (один из которых включен вращение передается от работающего вентилятора к не работающему. На этом примере наглядно виден основной принцип работы гидротрансформатора.
Гидротрансформатор осуществляет гидравлическое сцепление между двигателем и автоматической коробкой передач. В отличии от механического сцепления в МКПП, ГДТ передает крутящий момент от ведущего вала к ведомому не через механическое трение фрикционов, а посредством гидравлического давления масла. Как ветер вращает крылья мельницы. Наглядно о принципе работы ГДТ рассказывают многочисленные видео.
Когда скорости вращения входного и выходного валов сравняются (а это конструктивно наступает после 60-70 км/ч), включается механическая блокировка ГДТ, с помощью фрикционной накладки вращение масла останавливается, а валы двигателя и трансмиссии соединяются напрямую. Гидротрансформатор в этом режиме выключается и передает уже 100% вращения. Сравнимо с отжиманием сцепления после переключения скорости.
Фактически, пока ГДТ работает — он тратит кинетическую энергию двигателя на вращение масла и как следствие — на нагрев масла от трения. А в момент, когда он блокируется — истирается накладка и эта пыль вымывается маслом. Эти две побочных функции ГДТ и являются главными проблемами, которые влияют на жизнь автоматической трансмиссии.
КПД Гидротрансформаторов.
— Средний КПД типичных 3-х и 4-х ступенчатых АКПП 20-го века при режиме «городской езды» составлял от 75 до 85%. ГДТ выключался на скорости ок. 60 км/час. В момент, когда включается блокировка — КПД агрегата сразу подтягивается к 100%. Пока нагрузку от двигателя к трансмиссии передает вращающееся масло — КПД этого узла составляет около 60-70%.
Чем быстрее включается блокировка — тем выше средний КПД автомата.
В последних конструкциях 5-ти и 6-ти ступенчатых АКПП с введением интеллектуальной электронной системы управления и линейных соленоидов средний кпд ГДТ удалось довести до рекордных 94-95%.
Оптимизация достигается за счет того, что муфта блокировки подключается так рано, как это возможно (иногда уже со 2-й скорости) и разблокируется как можно позднее при снижении скорости. Практически приближаясь к режиму работы педали сцепления на МКПП.
Регулируемое проскальзывание муфты
«Режим регулируемого проскальзывания» фрикциона блокировки — это режим, когда фрикцион (или несколько — по моде введенной Мерседесом) управляемый тонконастроенным линейным соленоидом и компьютером поджимается на такое расстояние к корпусу, что между ними остается тончайшая пленка масла, которая достаточна для проскальзывания и отвода температуры от трущейся поверхности, но заставляет корпус вращаться. Очень похоже на проскальзывание сцепления при агрессивном разгоне с МКПП или на регулируемое притормаживание колес.
Таким образом фрикцион совместно с крыльчатками турбин раскручивает вал трансмиссии, что кроме увеличения КПД, приводит к дополнительному нагреву и загрязнению масла продуктами износа этого фрикциона.
Если раньше разгонял машину поток масла между крыльчатками турбин, а муфта блокировки только помогала, то в ГДТ 21-го века все чаще разгоняют машину фрикционы «проскальзывающие» с тончайшими зазорами, заполненными маслом, а турбины — только помогают. Идея, придуманная фирмой Мерседес, используется и в современных 7-ми и 8-ми ступенчатых АКПП.
То есть введено революционное изменение самого принципа работы фрикциона. Если фрикционы 20-го века работали в режиме Он-Офф (сцепление происходило как можно короче и с небольшим толчком, чтобы ускорить переключение передач), то новый принцип включения и новые фрикционы ГДТ привели к тому, что блокировка ГТД стала работать по принципу тормозных колодок колеса. То есть с тонкой регулировкой силы и времени сцепления.
Это привело к таким особенностям:
1. Материал нагруженной накладки фрикциона теперь стал не тот, что был у «лениво» работающих бумажных фрикционных накладок 4-х ступок, а — графитовые «хай-энерджи» составы, отличающиеся износо- и температуро-стойкостью и клейкостью. И эти суперстойкие и суперклейкие микрочастицы, оторвавшиеся от фрикциона путешествуют вместе с маслом и «набрызгом» ввариваются-вклеиваются во все неудобные места, начиная от деталей гидротрансформатора, кончая деталями и каналами гидроблока и соленоидов.
2. Полуистертый фрикцион все хуже держит контакт и все сильнее проскальзывает, еще сильнее нагревая корпус «бублика» и масло. А компьютер не понимает, что фрикцион стерт и продолжает заставлять его работать с длительном проскальзывании, что приводит к быстрому перегреву масла, а соответственно и трансмиссии.
Так на первом месте по колличеству ремонтов с большим отрывом стоят бублики 5HP19, которые почти всегда приходят в ремонт с изношенным до металла фрикционом и перегретым хабом привода маслонасоса. Этот участок конструкции приходится вырезать и вваривать новый. Довольно сложная и ответственная работа. (справа)
2А. Самое неприятное последствие от изнашивающегося фрикциона — это его остатки, то есть клеевой слой, с помощью которого накладка приклеивается к металлу. Именно частицы клея фрикциона наиболее вредны для гидроблока и клапанов-золотников.
3. Перегретое масло (свыше 140 градусов) за несколько суток работы убивает резину сальников и уплотнителей и остатки фрикциона. И хотя в новых 6-ти ступенчатых АКПП немецких и американских производителей вместо приклеиваемой на тело поршня фрикционной накладки стали использовать настоящие фрикционные диски с карбоном (см. выше), перегретый фрикцион также истирается и быстро загрязняет масло мельчайшими частицами фрикционного материала. Поэтому плановые замены фрикционов гидротрансформатора — стали обязательной регламентной работой на всех АКПП Мерседеса и коробок производства фирмы ZF.
Получается, что качество внутренних поверхностей ГДТ напрямую влияет на:
- динамические характеристики разгона и потери мощности
- на нагрев масла,
- на загрязнение масла
и поэтому сейчас ремонт гидротрансформатора с резкой корпуса превратился в регламентную операцию, которую необходимо производить, чтобы заменить полустертый фрикцион и очистить все узлы и сочленения. Очистить этот нагар с помощью жидкостей практически невозможно. Очистка гидротрансформатора без вскрытия это — хобби.
Возрастные АКПП, пережившие период работы с горелым маслом, нуждаются в капремонте ГДТ как непременном условии продления ресурса трансмиссии.
Что изнашивается в гидротрансформаторах?
Проблемы ГДТ можно представить как пирамиду:
Самая распространенная причина, вызывающая необходимость ремонта гидротрансформаторов (низ пирамиды) — износ Фрикционной накладки Поршня блокировки ГДТ — тормоза.
При ремонте старую накладку удаляют, очищают место установки от остатков клея и наклеивают новую фрикционную накладку сцепления.
Без этой накладки или работе со «съеденным» фрикционом гидротрансформатор вполне может выполнять свои функции и мало кто замечает разницу в задержке блокировки, или ее нештатной работе, или перегреве масла.
Но если накладку вовремя не заменить, то отслоившиеся остатки фрикциона и клеевого состава попадают в масло и забивают каналы гидроплиты («мозги»), приводя к цепной реакции масляного голодания — нагрева — износа — сгорания муфт, ступиц и втулок и т.д.
Гидротрансформаторы 21 века
Что касается нового поколения ГДТ (например для 6-ти ступенчатых АКПП), работающих при температуре 120-130 градусов, где активно используется «режим проскальзывания» , то там возникла новая проблема: Фрикционная накладка уже не приклеивается к поршню , а сама стала сменяемым фрикционным диском (слева), потому что изнашивается теперь быстрее других расходников. Но кроме того, что она изнашивается, она еще загрязняет масло новым материалом — графитовой пылью.
Графитовый фрикцион — гораздо более термо- и износо-стоек и долговечен, чем бумажный, но обладает и совершенно другими абразивными свойствами и «прилипаемостью». А это катастрофически быстро изнашивает тонкие места гидроблока и соленоидов. Каждые 100-150 ткм этот фрикцион ГДТ на разных 6-ти (и выше) ступенчатых АКПП часто приходится менять (В основном — ZF и Mercedes). Чем сильнее надавлена педаль газа, тем больше «заслуга» фрикциона для разгона машины.
Новые гидротрансформаторы для мощных авто имеют два режима работы: Спокойный. Когда нагружена в основном старая добрая пара турбин, разгоняющая машину с помощью вихря масла, а фрикционы блокировки подключаются только для блокировки разовым быстрым замыканием.
И Агрессивный режим. Когда в дело вступают фрикционы, отодвигая в сторону турбины и истираясь тянут колеса за ревущим многолитровым двигателем. Представьте площадь этих «проскальзывающих» фрикционов ГДТ и силу тяги двигателя!
Материалы для этого инновационного графитового (или кевларового) фрикциона много раз модифицировались (щадя масло и гидроблок) и сейчас имеются несколько их типов: HTE, HTS, HTL, XTL. для разного момента, разных настроек компьютера для различных температурных режимов и т.д.
Более редкие проблемы:
- поломки лопастей колес. (случается не так часто, но приводит к поломке ГДТ). Определяется только при вскрытии.
- перегрев и разрушение ступицы ГДТ. Заметно при осмотре.
- разблокировка обгонной муфты, (случается не часто, проверка)
- полное заклинивание обгонной муфты; (случается не часто, проверка)
- Замена изношенных подшипников. (случается не часто, но при их поломке разрушается сам ГДТ, проверка)
- замена сгоревшего хаба, передающего вращение трансмиссии.
Какие работы производятся при разборке ГДТ ?
1. Чтобы выполнить разборку агрегата, требуется срез сборочного сварного шва, соединяющего половинки ГДТ на высокоточном токарном станке, и только после этого производится диагностика и замена деталей.
При разборке производятся все описанные выше дефектовки и замены, а также очистка всех деталей от налета грязи.
2. В сборку гидротрансформаторов входит высокоточная сварка корпуса , проверка на герметичность, радиальное и осевое биение.Зтем производится балансировка ГТД.
Для этих процессов уже недостаточно распространенного заводского токарного или сварочного оборудования. От качества и точности обработки зависит ресурс работы этого сложного узла АТ и все это требует организации специализированного цеха, поставки запчастей и расходников, большого опыта специалистов — системы отдельного бизнеса.
Отремонтированные нашими партнерами ГДТ имеют минимально возможный процент брака и как правило ходят еще до 70-80% своего первоначального ресурса. И почти всегда ремонт оказывается дешевле замены ГДТ, Хотя изредка ( в одном случае из 100) случается, что ГДТ дороже ремонтировать, чем заменить.
О необходимости своевременного ремонта ГДТ не стоит убеждать того, кто уже один раз «попал» на капремонт автомата.
Признаки выхода из строя ГДТ
Обычно это:
- посторонние вибрации и звуки,
- рывки при переключении передач, особенно в районе 60-70 км/ч — или двигатель перестает тянуть после набора скорости или до нее тянет необычно долго, протечки масла итд.
Практически невозможно без спецоборудования определить смерть фрикциона ГДТ, что чаще всего и является причиной выхода из строя гидроблока АКПП и как следствие и самой трансмиссии.
Чем мощнее автомобиль, тем короче средний срок службы ГДТ до капремонта.
В ремонт идут обычно гидротрансформаторы легковых автомашин. Но изредка встречаются в ремонте и гидротрансформаторы грузовиков большого диаметра (св 35 см)
Ниже — любопытная сравнительная статистика (2009-2012 год) по популярности гидротрансформаторов в ремонте:
tcccr.ru
Как работает гидротрансформатор?
Многие из Вас наверняка знают элементарные вещи об устройстве механической коробки передач — Вы знаете, что двигатель подключен к передаче путём сцепления, ведь без этой связи автомобиль не сможет прийти к полной остановке, разумеется, не убив двигатель. Но автомобили с автоматической коробкой передач не имеют сцепления, которое отключало бы трансмиссию от двигателя. Вместо этого в них используется удивительное устройство под названием гидротрансформатор. Может быть, его устройство Вам покажется несколько сложным, но то, что он делает и какое удобство доставляет, просто очень интересно!
В этой статье мы узнаем, почему автоматическая коробка передач автомобиля так нуждается в гидротрансформаторе, как работает гидротрансформатор и его некоторые недостатки.
Основы гидротрансформатора
Так же, как и в случае с ручной трансмиссией, автомобилю с автоматической коробкой передач необходимо найти способ, чтобы одновременно держать двигатель работающим (крутящимся коленчатым валом), а колеса и шестерни в коробке передач остановленными.Автомобили с МКПП используют для этого сцепление, которое полностью отключает двигатель от коробки передач, а вот автоматическая коробка передач использует гидротрансформатор.
Гидротрансформатор является одним из видов гидромуфты, которая позволяет двигателю вращаться независимо от трансмиссии. Если двигатель вращается медленно, например, когда автомобиль работает на холостом ходу на красном сигнале светофора, количество крутящего момента, который передаётся через гидротрансформатор, очень мало, и его достаточно, чтобы удержать автомобиль на месте путём лишь лёгкого давления на тормозную педаль.
Если бы Вы надавили на педаль газа в то время как автомобиль остановился, Вам пришлось бы также нажать сильнее на тормоза, чтобы удержать машину от перемещения. Это происходит потому, что при нажатии на газ двигатель ускоряется, и насос из-за этого ускорения подаёт больше жидкости в гидротрансформатор, вызывая больший крутящий момент, который, в свою очередь передаётся на колеса.
Как работает гидротрансформатор?
Как показано на рисунке выше, существуют четыре компонента внутри очень крепкого корпуса гидротрансформатора:
- Насос
- Турбина
- Статор
- Трансмиссионное масло
Корпус гидротрансформатора крепится болтами к маховику двигателя, то есть корпус всегда крутится с той же скоростью, с какой крутится коленвал двигателя. Плавники, которые составляют насос гидротрансформатора, крепятся к корпусу, поэтому они также вращаются с одинаковой скоростью, что и двигатель. Гидротрансформатор в разрезе на рисунке ниже показывает, как всё это связано внутри гидротрансформатора.
Насос внутри гидротрансформатора является одним из видов центробежных насосов. В то время как он вращается, жидкость движется направленно от центра к краям, примерно как вращающийся барабан стиральной машины во время отжима бросает воду и одежду по своим стенкам. В то же время, так как жидкость устремляется от центра, в это центре создаётся вакуум, который привлекает ещё больше жидкости.
Затем жидкость поступает в лопасти турбины, которая связана с передачей. Именно турбина заставляет передачу крутиться, что в основном и приводит в движение Ваш автомобиль. Так как же жидкость (точнее, масло) поступает из насоса к турбине?! Дело в том, что в то время, как жидкость эта устремляется от центра к краям насоса, она встречает на своём пути лопасти насоса, которые направлены таким образом, что жидкость рикошетит о них и направляется уже вдоль оси вращения насоса прочь от него — к турбине, которая как раз и расположена напротив насоса.
Лопасти турбины также немного искривлены. Это означает, что жидкость, которая поступает в турбину снаружи, должна изменить своё направление, переместившись в центр турбины. Именно это направленное изменение вызывает вращение турбины.
Чтобы ещё проще представить принцип работы гидротрансформатора, представим ситуацию с расположенными друг напротив друга на небольшом расстоянии (допустим, около одного метра) комнатными вентиляторами и направленными друг напротив друга — если включить один из вентиляторов, то он за счёт своих искривлённых лопастей погонит воздух от себя к вентилятору, который стоит напротив него, а тот, в свою очередь, начнёт вращаться, потому как его лопасти также искривлены и поток воздуха толкает их все в какую-либо одну сторону (именно в ту сторону, в какую и начнёт вращаться вал вентилятора).
Но мы всё ещё двигаемся далее: жидкость выходит из турбины в её центре, двигаясь опять же в другом — противоположном направлении, чем то, в котором она когда-то вошла в турбину — то есть снова по направлению к насосу. И вот здесь заключается большая проблема — дело в том, что по своей конструкции (точнее, по конструкции своих лопастей, насос и турбина вращаются в противоположные стороны, и, если жидкости будет разрешено попасть обратно в насос, то это будет сильно замедлять двигатель. Вот почему гидротрансформатор имеет статор, который, благодаря своей конструкции, изменяет направление движения масла, и, таким образом, остаточная энергия, которая возвращается от турбины к насосу, идёт в дело — немного помогая двигателю раскручивать насос.
Важно отметить, что скорость вращения турбины никогда не будет равной скорости вращения насоса, а КПД в гидротрансформаторе даже близко не будет стоять к механическим шестерёнчатым механизмам, передающим крутящий момент. Именно поэтому у автомобиля с АКПП значительно более высокий расход топлива. Для борьбы с этим эффектом, большинство автомобилей имеет гидротрансформатор, снабжённый блокировочной муфтой . Когда требуется, чтобы две половинки гидротрансформатора (насос и турбина) вращались с одинаковой скоростью (это происходит, например, когда автомобиль движется на высокой скорости), блокировочная муфта блокирует их вместе намертво, что исключает проскальзывание насоса относительно турбины и, таким образом, повышает эффективность расхода топлива.
howcarworks.ru
Проверяем трансформатор АКПП самостоятельно
Гидротрансформатор (гидродинамический трансформатор) устанавливается на автомобилях с автоматической коробкой передач и служит для передачи крутящего момента с коленчатого вала двигателя на ведущий вал коробки передач и трансформации крутящего момента (примерно в 2-3 раза). Он освобождает водителя от постоянного использования педали сцепления при переключении передач и при резком торможении автомобиля, также отсутствует постоянная механическая связь между двигателем и коробкой передач. Связь поддерживается гидродинамическая, осуществляемая жидкостью, подаваемой масляным насосом, турбинным и насосным колёсами. Гидротрансформатор обеспечивает плавное переключение передач (снимает ударные нагрузки), плавный разгон скорости (не допускает пробуксовки колёс).
Неисправности гидротрансформатора.
Гидродинамический трансформатор включает: турбинное колесо, насосное колесо, реактор, механизм блокировки, обгонную муфту, подшипники, масляные уплотнители, детали корпуса. Этот трансформатор закрытого типа, сварной конструкции, все детали находятся внутри герметичного корпуса. Масло закачивается масляным насосом в полость корпуса, обеспечивает постоянную его циркуляцию, за счёт чего достигается отвод тепла (охлаждение) деталей гидродинамического трансформатора, вынос механических и абразивных частиц, образующихся в результате износа трущихся деталей, а также смазка деталей.
Насосное колесо имеет жёсткую связь с коленчатым валом двигателя. Турбинное колесо через вал связано с АКПП. Между ними устанавливается колесо (реактор) с обгонной муфтой, обеспечивающее вращение только в одном направлении.
С увеличением оборотов двигателя, увеличиваются обороты насосного колеса. Жидкость получает большее ускорение – соответственно, увеличиваются обороты турбинного колеса – проходя его лопатки, получает дополнительное ускорение и попадает на лопатки реактора. Реактор, в связи с тем, что его лопатки установлены под определённым углом, корректирует направление жидкости строго на лопатки насосного колеса. Насосное колесо получает дополнительное ускорение, и процесс повторяется.
При работе двигателя в режиме малого газа и при небольшом перемещении педали акселератора, турбинное колесо обладает достаточным крутящим моментом для того, чтобы машина начала движение. Во время движения автомобиля рабочий процесс в гидротрансформаторе проходит аналогично, но до тех пор, пока обороты турбинного колеса не превысят обороты насосного колеса. Благодаря наличию обгонной муфты начинает раскручиваться реактор, прекращая направлять жидкость на лопатки насосного колеса, снимая дополнительное увеличение оборотов. Вступает в работу механизм блокировки.
При помощи поршня блокировочное кольцо фрикционным слоем прижимается к кольцевой поверхности, обеспечивая жёсткую связь насосного и турбинного колёс. Благодаря такой работе, двигатель не расходует лишнего топлива на преодоление внутренних потерь. Работа гидродинамического трансформатора постоянно находится под контролем бортового компьютера и автоматически управляется электронным блоком управления.
Конструкторские бюро и инженеры постоянно работают над усовершенствованием гидротрансформатора, повышая его надёжность. Однако в процессе эксплуатации возникают неисправности, требующие текущего ремонта или замены целого агрегата. К таким неисправностям приводят нарушения технологии изготовления, применение материалов, не соответствующих техническим условиям, наличие остаточных напряжений в местах сварки (из-за местного перегрева приводит к обрыву лопаток), некачественное приклеивание фрикционного слоя (приводит к преждевременному разрушению).
Эксплуатационные неисправности: применение масла, не соответствующего ТУ, несвоевременная замена масла и масляного фильтра, недоброкачественный контроль чистоты масла и масляного фильтра, несвоевременная замена деталей, пришедших в негодность. К нарушениям в работе гидродинамического трансформатора могут приводить различного рода механические повреждения, нарушения герметизации, а также сбой в работе электронного блока управления.
Проверка гидротрансформатора АКПП.
Для проверки работоспособности гидротрансформатора выполняется первичная диагностика, углублённая диагностика и анализ косвенных признаков неисправности специалистами СТО, демонтаж, разборка и подетальная диагностика с последующим ремонтом и инструментальной проверкой. При подозрении на нарушения работы гидродинамического трансформатора, водитель выполняет первичную диагностику, сбор информации, первичный анализ и заключение.
Проверить перед запуском двигателя количество и чистоту масла в КПП (на щупе или каплей масла на белой бумаге), прогреть двигатель и выполнить проверку повторно.
При работающем двигателе обратить внимание на отсутствие посторонних шумов (внимательно прослушать в районе АКПП), а также запахов, связанных с перегревом трансформатора.
Проверить, как ведёт себя машина во время включения/выключения передачи, разгона, убедиться, что двигатель не глохнет во время переключения передач, отсутствует вибрация, стуки в работе АКПП.
Проверить время разгона машины до 100 км/ч, убедиться, что время разгона находится в пределах допустимого условиями по технической эксплуатации данного автомобиля. При возникновении проблем с маслом необходимо проверить отсутствие его подтекания в районе КПП, при необходимости дозаправить или произвести замену масла и фильтра. Если причина устранилась, можно продолжать эксплуатацию машины, держа под постоянным контролем работу ГДТ.
Если же при выполнении контрольных проверок причина не устранилась, а замена масла и фильтра результата не дала, необходимо обратиться на СТО. Специалисты после подтверждения косвенных неисправностей снимают ГДТ, проводят его разборку, подетальную диагностику и ремонт.
Что нужно для проверки гидротрансформатора АКПП.
Для оценки работоспособности и определения поломки ГДТ необходим большой опыт в проведении этих работ. Специалисты снимают коды, проверяют давление масла, проводят тесты, снимают поддон, проверяют на отсутствие крупных металлических частиц, грязи, абразива, примесей от разрушения фрикционной накладки. Для выполнения перечисленных работ специальное оборудование не требуется. Необходим штатный инструмент для выполнения демонтажно-монтажных работ.
Для разборки гидротрансформатора необходим высокоточный токарный станок для снятия сварного шва и разборки. Далее выполняется тщательный визуальный осмотр, промывка деталей, очистка их от грязи, абразивных веществ, нагара, кусков разрушенного фрикциона. Осматриваются детали на отсутствие цветов побежалости (следов перегрева). Для обнаружения трещин в местах крепления лопаток ступицы могут применяться увеличительные линзы, 10-20 кратного увеличения, а также специальные проникающие окрашенные жидкости.
Необходима печь для выполнения приклейки фрикционной накладки, станок для выполнения выравнивания поверхности пластин. Все подшипники, обгонная муфта проверяются на отсутствие радиального люфта, механических повреждений, при необходимости проводится их замена. Для выполнения сварочных работ применяется специальный сварочный аппарат-автомат.
После сборки и сварки выполняется проверка герметичности установкой, имеющей ванну с жидкостью и специальное приспособление для подвода воздуха. Для проверки соосности требуется соответствующее приспособление, а также установка для проверки биения и основных размеров. Для проверки и регулировки балансировки необходим балансировочный станок. Набор этих станков, установок и приспособлений сводит до минимума возможность выполнения ремонта своими руками. Они имеются на СТО или в специальном механическом цеху, в котором выполняется диагностика и ремонт гидродинамических трансформаторов.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
auto.today
Гидротрансформатор АКПП: устройство, принцип работы
Автоматические трансмиссии, или попросту АКПП, появились в автомобильной промышленности значительно позже механических коробок передач. Однако такие устройства быстро нашли применение практически на всех видах автомобильного транспорта и теперь применяются повсеместно. Одним из элементов АКПП является ее гидротрансформатор, без которого нормальное функционирование всей системы было бы невозможным. Сегодня мы расскажем о принципах работы гидротрансформаторов, устанавливаемых на АКПП, и дадим исчерпывающий ответ на вопрос: зачем необходима такая конструкция и какие роли она выполняет на автомобиле?
Назначение
Чтобы наглядно представить себе, какую роль выполняет гидротрансформатор в АКПП, стоит вспомнить назначение обыкновенного сцепления, которое повсеместно устанавливается на коробки передач механического типа.
Сцепление выполняет роль связующего звена между двигателем и трансмиссией. Иными словами, если сцепление не отключено, то все сто процентов крутящего момента мотора передаются коробке передач, а, следовательно, и колесам. В добавок ко всему, сама МКПП позволяет водителю самому выбирать передачу и изменять крутящий момент, что позволяет добиться максимальной эффективности двигателя при езде и банально не дать ему заглохнуть на месте, когда колеса не приводятся во вращение.
Главный недостаток механических коробок передач перед «автоматом» заключается в том, что помимо постоянного выбора скорости вручную, нужно выжимать педаль сцепления. Если этого не сделать, существует риск вывести из строя крайне дорогое устройство коробки передач и сжечь сцепление, что приведет к необходимости его замены.
Именно в этих целях и стали применять трансформатор. Данный элемент устроен куда сложнее сцепления на МКПП, которое состоит всего из двух дисков — ведущего и ведомого.
Зато гидротрансформатор позволяет решить на АКПП самую главную и неприятную особенность «механики» — необходимость постоянного взаимодействия водителя с педалью сцепления. Так, теперь не придется выжимать педаль при переключении передач, а на светофоре не придется удерживать ее при включенной скорости.
Тогда возникает вопрос: а нельзя ли применить на АКПП взамен гидротрансформатора обыкновенное сцепление, как на МКПП? Ответ до невозможности прост – автоматическая трансмиссия сама выбирает момент, когда передачу необходимо переключить, и водитель этот момент не знает заранее. Стало быть, и возможности нажать педаль сцепления вовремя нет. Отсюда возникает необходимость внедрения в АКПП гидротрансформатора, который многократно облегчает взаимодействие водителя и коробки.
Структура
Несмотря на то, что гидротрансформатор на АКПП имеет достаточно сложный принцип работы, общая структура системы все-таки схожа с механическим сцеплением. Насколько мы знаем, сцепление состоит из двух валов — ведущего, который жестко соединен с двигателем, и ведомого, который подсоединен к трансмиссии.
На гидротрансформаторе, установленном на АКПП, также есть ведущий и ведомый элементы. Но взамен жестко прилегающих друг к другу дисков, эти функции выполняют две турбины, которые вращаются друг напротив друга и не имеют жесткого соединения.
Здесь возникает вопрос: по какому принципу две турбины будут взаимодействовать друг с другом? Как они будут передавать между собой крутящий момент, обеспечивая, таким образом, движение автомобиля в заданном режиме? Оказывается, связующую роль в данной системе выполняет не жесткий элемент, а жидкость, которой является масло.
Благодаря своей высокой плотности, масло позволяет обеспечивать не только постоянную смазку, которая убережет металл от износа, но и передачу крутящего момента за счет циркуляции под высоким давлением.
Однако турбины — это не все элементы, которые участвуют в передаче крутящего момента от двигателя автоматической коробке. Между ведущим и ведомым элементом устанавливается еще одна маленькая турбинка, которая имеет название реактор. Его назначение — трансформирование передаваемой энергии, изменение крутящего момента и усилия, передаваемого от двигателя коробке. Стоит отметить, что в отличие от турбин, реактор вращается не всегда. Его функционирование необходимо лишь в те моменты, когда колесам требуется передача момента, отличного от номинального.
Схема функционирования
Ведущая турбина имеет название насосного колеса и жестко соединена с маховиком двигателя. Это означает, что ее скорость вращения можно изменять путем взаимодействия с педалью акселератора.
Ведущая турбина не имеет собственного названия. Она, в отличие от насоса, соединена с первичным валом коробки передач и, таким образом, осуществляет с ней взаимодействие. Реактор располагается между турбинами и приводится во вращение лишь время от времени.
Турбины и реактор имеют в себе систему масляных каналов. Это позволяет маслу при циркуляции проходить по строго определенной траектории, поэтому происходит минимальный износ металлических деталей и достигается максимальная эффективность их работы.
Когда автомобиль стоит на месте, необходимо, чтобы ведомая турбина оставалась неподвижной. Это необходимо для того, чтобы автомобиль попросту не заглох, а его двигатель не прекратил свою работу при холостом ходе.
В этом режиме имитируется эффект нажатой педали сцепления – давление масла минимально, а потому турбины не имеют никакого косвенного взаимодействия.
Как только автомобиль начинает приходить в движение, количество оборотов насоса возрастает, а потому возрастает и давление масла. За счет этого ведомая турбина начинает вращаться с заданной силой, и колеса приходят в движение. При достижении определенных скоростей, активируется и реактор. Он изменяет давление таким образом, чтобы не позволить машине заглохнуть и не дать водителю почувствовать провалы мощности.
Резюме
Гидротрансформатор — это одна из важнейших составляющих любого современного «автомата», обеспечивающих его исправную работу. Данное устройство осуществляет автоматизированный контроль крутящего момента при передаче его от двигателя к колесам. Это позволяет судить о том, что при резких провалах мощности и крутящего момента стоит обратить внимание на состояние именно этого узла и произвести его качественную диагностику.
portalmashin.ru
Ремонт гидротрансформатора АКПП своими руками + Видео
Что такое гидротрансформатор?
С применением автоматической коробки передач, управление автомобилем стало намного проще. Водителю теперь не нужно отвлекаться на рычаг переключения передач, вместо этого он полностью сосредотачивает свое внимание на дорожной ситуации. АКПП в своем конструктивном исполнении появилась достаточно давно, ведь ее применяли еще на первых автомобилях, таких как, Ford T. Постепенно конструкция менялась, но неизменным оставался ее главный узел – гидротрансформатор.
Гидротрансформатор (или, как его еще называют, турботрансформатор) – это механическое устройство, предназначенное для передачи крутящего момента с двигателя на коробку переключения передач. Проще говоря, также как и сцепление, осуществляет связь двигателя и трансмиссии автомобиля. Гидротрансформатор имеет возможность бесступенчатого изменения крутящего момента, который передается на ведомые валы трансмиссионного узла.
Устройство и принцип действия гидротрансформатора
Конструкция гидротрансформатора представлена двумя колесами: насосным и турбинным, а также статором (также широко применяется название «реактор») и специальным механизмом блокировки. Внутри всего агрегата находится масло, которое имеет возможность свободного перемещения по механизму, для максимального снижения трения деталей. Однако, во многих конструкциях есть свои исключения. Так, например, в трансмиссии трактора ДТ-175С связь двигателя и гидротрансформатора может обеспечиваться карданным валом. То же самое относится и к автобусу ЛиАЗ-677.
Насосное колесо имеет связь с двигателем и при вращении маховика перемещает масло по механизму, которое, в свою очередь, возникшем потоком заставляет вращаться турбину и колесо реактора. Турбина же, передает вращение на вал АКПП.
Связь насосного колеса и статора достигается применением обгонной муфты. Получается, что при возникновении большой разницы оборотов насоса и турбины, статор в автоматическом режиме самоблокируется и передает на насос еще больший объем масла. Таким образом, крутящий момент увеличивается в 3 раза, и автомобиль начинает движение с места.
Так как передача крутящего момента осуществляется без применения жесткой связи элементов, то исключается возможность возникновения ударных нагрузок на механизм. Это позволяет избежать рывков при движении, в связи с этим, достигается высокая плавность хода, по сравнению со сцеплением механической коробки переключения передач.
Однако, в данной конструкции имеется свой недостаток. Дело в том, что отсутствие жесткой связи элементов вызывает «проскальзывание» турбины, что, в свою очередь, влечет за собой нагрев смазочного вещества. Выделение тепла со стороны АКПП становится выше, чем у двигателя, что приводит к неизбежному повышенному расходу топлива. Тем не менее, на современных автомобилях эта проблема устраняется применением специального механизма блокировки, что повышает надежность работы гидротрансформатора.
Неисправности гидротрансформатора и их признаки
Насколько бы не была совершенна система переключения передач, она имеет свои особенности работы, а значит, и свои виды неисправностей. Ниже перечислен перечень неисправностей, которые легко можно определить самостоятельно.
1. Во время переключения передачи появился необычный металлический звук. При увеличении количества оборотов или движении под нагрузкой такой звук, обычно, исчезает. Данное явление свидетельствует о том, что неполадка случилась с опорными подшипниками. Состояние подшипника диагностируют после разборки гидротрансформатора и, если есть такая необходимость, меняют.
2. На скорости от 60 до 100 километров в час может появиться небольшая вибрация. Это связано с тем, что отходы износа жидкости внутри гидротрансформатора забивают масляный фильтр. Чем дольше продолжается такая езда, тем сильнее увеличивается вибрация. Масляный фильтр, при этом, необходимо заменить, а также провести замену масла в коробке передач и двигателе.
3. Если автомобиль слишком долго разгоняется, то проблема кроется в обгонной муфте. Гидротрансформатор нужно разобрать и поменять изношенный узел.
4. Бывает такое, что автомобиль останавливается и не имеет возможности двигаться дальше. Такая неисправность связана с повреждением шлицов на турбине. В этом случае, меняются либо шлицы, либо турбина целиком.
5. При работающем двигателе появляется шуршание. Во время движения шум исчезает, но при переключении на нейтральную передачу, шум появляется снова. Это говорит о том, что подшипник, расположенный между турбинным или статорным колесом и крышкой корпуса, пришел в негодность. Замене подлежит не только он, но и игольчатый упорный подшипник.
6. Кстати, металлический стук при переключении может быть вызван не только поломкой опорных подшипников, но и деформацией или выпадением специальных лопаток. Поврежденное колесо гидротрансформатора подлежит замене.
7. Старайтесь как можно чаще контролировать количество и состояние масла в коробке передач. Обычно, при осмотре измерительного щупа, можно обнаружить на нем следы металлической пыли. В этом случае, потребуется замена торцевой шайбы муфты свободного хода.
8. При стоянке с работающим двигателем можно почувствовать запах расплавленной пластмассы. Это связано с плавлением полимерных материалов, которые плавятся из-за перегрева гидротрансформатора. Перегрев возникает из-за недостатка смазочного материала и наблюдается при падении уровня масла. Кроме того, высокая температура может наблюдаться при проблемах в системе охлаждения автоматической коробки переключения передач. Ремонт будет заключаться в замене масла или устранении проблем в системе охлаждения.
9. Иногда переключение передач может заглушить двигатель. Обычно, это говорит о том, что из строя вышла управляющая автоматика, которая блокирует все действия гидротрансформатора. В данном случае, необходима замена неисправного блока управления.
Стоит знать, что нельзя выделить конкретные признаки неисправности гидротрансформатора. Так как он является составной частью АКПП, то и диагностика неисправности коснется целиком коробки передач.
Как отремонтировать гидротрансформатор АКПП своими руками
Ремонт ГДТ может провести любой автолюбитель самостоятельно. Основная особенность при проведении ремонтных работ заключается в том, что корпус гидротрансформатора необходимо срезать. После этого проводится замена уплотняющих колец и сальников, а также проводится оценка состояния остальных узлов и, при необходимости, их замена. В конце работ корпус заваривается, чтобы создать герметичность.
Стоит отметить, что ремонт гидротрансформатора совершенно нецелесообразен, так как ресурс ремонтного комплекта достаточно мал. Во всех случаях, лучше всего, менять узел целиком. Это избавит от лишнего «геморроя» при замене изношенных частей.
vipwash.ru