Принцип работы акпп с гидротрансформатором видео: Принцип работы акпп с гидротрансформатором видео

Содержание

Как работает АКПП — видео разборки и обучающие 3D анимации

Понять принцип работы автоматической коробки передач (АКПП) на автомобиле лучше всего с помощью визуального восприятия. Разработчики АКПП создают замечательные видеоролики, в которых подробно рассказывается о составных частях АКПП и принципах их работы. Но в них есть один недостаток — отрисованные в анимированных 3D или 2D вариациях элементы не выглядят как детали в оригинальной конструкции. Если вы хороший автомеханик, то высокооплачиваемая работа в Калининграде ждет вас!

Для того, чтобы увидеть, как именно в реальности выглядят узлы автоматической коробки передач мы выбрали материал, в котором механик разбирая поэтапно АКПП рассказывает, за что отвечает та или иная часть, а также принцип их работы. Параллельно мы постарались подобрать красочные 3D анимации, обучающие как работает АКПП, видео которых уже в отличие от поверхностного объяснения механиком — подробно разъясняют работу отдельных узлов АКПП.

Видео разборки АКПП механиком с разъяснением принципа ее работы

Итак, объяснение механиком работы АККП на видео сопровождается одновременной разборкой отдельных ее элементов.

Ролик начинается со снятия гидротрансформатора с кратким объяснением принципа его действия.

Стоит отметить, что данный экземпляр гидротрансформатора на видео имеет не разборную конструкцию как и большинство их них. Однако, это не мешает их обслуживанию в специализированных мастерских.

Как работает гидротрансформатор АКПП — подробная 3D анимация процесса

Для того, чтобы подробно изучить принцип работы гидротрансформатора мы предлагаем просмотреть следующее видео, где в 3D анимации вы можете понять какие процессы в гидротрансформаторе обеспечивают передачу, прекращение и усиления крутящего момента от маховика двигателя до узлов автоматической трансмиссии.

Далее следует снятие задней крышки и объяснение каким образом работает «Паркинг». Отвечает на вопрос что будет в случае если буксировать автомобиль с АКПП в режиме «Паркинг».

Возвращаясь к процессу разборки, механик переходит к снятию колокола передней части коробки и рассказывает об электронном селекторе. От положения селектора мозги коробки понимают какая передача включена.

Стоит отметить, что при снятии колокола автор видео использует резиновый молоток для того, чтобы не повредить его конструкцию.

Сняв колокол, откручивается масляный насос, задача которого состоит в распределении масла под давлением через множественные его каналы по всему корпусу АКПП. Принцип его работы ничем не отличается от масляного насоса, установленного в двигателе внутреннего сгорания.

Разбирается масляный насос на следующие составные части: верхнюю крышку с маслоканалами, нижнюю с валом и сам насос, находящийся между двумя крышками на валу. Для дальнейшей наглядности составные части насоса совмещаются с гидротрансформатором.

Следующий этап объяснения — работа солнечных и коронных шестерен, различные комбинации которых формируют на выходе ту или иную передачу. Демонстрируется вращения различные частей планетарного ряда для наглядной оценки скоростей. После чего вынимается весь пакет солнечных шестерен и раскладывается на составные части.

Видео с 3D анимацией подробного принципа работы АКПП

Для более подробного представления работы планетарного редуктора очень рекомендуем ознакомиться с наглядной 3D анимацией, которая показывает на видео как работает АКПП и помогает разобраться в различных вариациях передаточных чисел, формируемых в результате вращения отдельных шестерен планетарного ряда (коронной и солнечной) в сочетании с работой фрикционных дисков.

3D анимация была создана на примере визуализации процесса работы шестиступенчатой АКПП Allison 1000, разработанной компанием Allison Transmission в США.

Агрегат устанавливался на внедорожные шасси автомобили для гражданских потребителей, а также специальных служб и коммерческой сферы обслуживания. Самые популярные из которых: Chevrolet Kodiak, Chevrolet Silverado, Hummer h2, GMC Sierra.

Судя по комментариям видео, многим не сразу удается понять комплексную работу планетарных рядов. Рекомендуем делать паузы для тщательного осмысления процесса, и только после полного понимания сути двигаться к просмотру далее. Многим для понимания помогают комплект разнообразных шестеренок, которые можно покрутить в руках и представить процесс.

Далее механиком снимается крышка гидравлического блока управления АКПП или так называемых в народе — гидравлических мозгов. Первым под крышкой находится фильтр. Он установлен на случай аварийного режима с целью недопущения попадания в гидромозги механических осколков шестерен, стружки или прочих отколовшихся элементов коробки.

Как правило, замена фильтра гидромозгов АКПП предусматривается регламентом через каждые 80 тыс. км. По крайней мере это прописано в мануалах данной серии коробок Toyota.

Автор не останавливается на детальном описании электронного гидравлического блока управления коробки, а лишь демонстрирует изменение положения клапана при изменении селектора переключения передач.

Демонтировав гидромозги, механик указывает на маслоканал, в который пападает масло от гидравлического блока управления. Для имитации работы фрикционных пакетов коробки вместо масла используется сжатый воздух. При подачи воздуха наблюдается изменения положения колец фрикционного пакета.

Производится его демонтаж для подробной демонстрации его работы. Сняв стопорное кольцо, вынимается фрикционный пакет, состоящий из чередующихся между собой металлических и фрикционных похожих на плотный картон частей. Далее их надевают на солнечные шестерни для дальнейшей наглядности их работы с учетом воздействия на него давления масла или отсутствия такового.

За фрикционным пакетом установлен поршневой механизм, состоящий из самого поршня в сочетании с короткопрофильным цилиндром, возвратной пружины и стопорного кольца.

После этого вынимается, пожалуй, самый главный механизм АКПП — планетарный редуктор в сочетании с обгонной муфтой, препятствующей вращаться редуктору в обратном направлении. Задача планетарного редуктора — изменение передаточного числа в автоматической коробки передач.

Объясняется принцип работы датчика холла, определяющий с какой скоростью вращается первичный или вторичный вал. Датчик считывает изменения положения зубцов на валу, и запрограммированный блок управления на определенное значение периода зубцов определяют скорость вращение вала.

Полагаем, что после просмотра видео не стоит объяснять почему в автоматической коробке передач уделяется такое пристальное внимание качеству масла, а также соблюдению регламентов его замены. Ведь с его помощью происходит не только смазывание элементов коробки, но и управление всей работой АКПП.

В отличии от механической коробки передач (МКПП), работа АКПП, представленная на видео, имеет принципиально другой подход к изменению передаточных чисел, механизм которой однозначно сложнее чем у МКПП. С одной стороны, чем проще механизм, тем он надежнее. А с другой — при соблюдении всех правил эксплуатации и обслуживания автомата он служит долгие годы при условии отсутствия конструктивных болячек. Практика показывает, что автоматы от японских производителей, выпущенных в 80-х годах, до сих пор успешно эксплуатируются.

«Бублик», убийца АКПП: что ломается в гидротрансформаторах и как их чинят


И чем мощнее становились двигатели, тем сильнее нагревалась жидкость в ГТД, тем сложнее было обеспечить его охлаждение, и тем больше работы по передаче крутящего момента старались переложить на сцепление блокировки.

Что ломается в гидротрансформаторе?

Раз есть сцепление внутри «бублика», значит, оно изнашивается — вечных фрикционных пар не бывает. К тому же продукты их износа загрязняют внутренности ГТД, поток горячей жидкости с абразивом «выедает» металл лопаток и других внутренних частей. Также потихоньку стареют, выходят из строя от перегрева или просто разрушаются уплотнения-сальники, а иногда выходят из строя подшипники или даже ломаются лопасти турбинных колес.

Продукты износа фрикционной накладки попадают и в саму АКПП, ведь охлаждение ГТД идет прокачкой масла через насос коробки и общий теплообменник. А в гидроблоке АКПП (о нем нужно рассказывать отдельно) есть еще много разных мест, где грязь может что-то забить или жидкость может проточить лишние отверстия, повредить соленоидные клапаны, замкнуть проводники…

В общем, со временем ГТД становится основным источником «грязи» в АКПП, которая обязательно выведет ее из строя. У некоторых АКПП проблема осложняется тем, что материал накладок «приклеен» к основе, и по мере износа в жидкость начинают попадать клеющие вещества, ускоряя процессы загрязнения в разы.

Таким образом, поживший «бублик» нужно менять или ремонтировать, пока он не сломал всю коробку передач. К слову, старые АКПП, у которых блокировка срабатывала редко, только на высших передачах или ее не имелось вовсе, имеют заметно большие интервал замены масла и ресурс.

Наиболее печальный случай

К чему это приводит, можно увидеть на примере широко распространенной 5-ступенчатой АКПП Mercedes 722.6. Она ставилась на несколько десятков моделей Mercedes-Benz, Jaguar, Chrysler, Dodge, Jeep и SsangYong c 1996 года и ставится по сей день.

В этой коробке передач гидротрансформатор блокируется на всех передачах, и специальный клапан регулирует его прижатие. Даже при плавном разгоне включается частичная блокировка, а при резком блокировка включается почти сразу. Машина получается экономичной и динамичной.


Автоматическая коробка передач (АКПП) — устройство и принцип работы.

Гидротрансформатор, планетарный редуктор

Как ни странно, но в настоящее время АКПП (автоматическая коробка переключения передач) набирает популярность у автолюбителей и будущих автовладельцев. (Ваш покорный слуга относится к противникам данного вида коробок). Но об этом ниже.

Итак, АКПП…

Основное назначение АКПП — такое же, как и у механики – прием, преобразование, передача и изменения направления крутящего момента. Различаются автоматы по количеству передач, по способу переключения, по типу сцепления и по типу применяемых актуаторов.

Работу АКПП лучше рассмотреть на конкретном примере, а именно на классической трехступенчатой коробке передач с гидравлическими актуаторами (приводами) и гидротрансформатором. Надо отметить, что существуют и преселективные АКПП.

 

В устройство АКПП входит:

  1. Гидротрансформатор – механизм, обеспечивающий преобразование, передачу крутящего момента, используя рабочую жидкость. Рабочая жидкость для АКПП обычно, готовое трансмиссионное масло для автоматических коробок передач. Но многие автолюбители используют  жидкость для гидравлических приводов большегрузной техники (веретенку), хотя это и неправильно. Веретенка не предназначена для работы в условиях высокой скорости движения шестерен.
  2. Планетарный редуктор – узел, состоящий из «солнечной шестерни», сателлитов, и планетарного водила и коронной шестерни. Планетарка является главным узлом автоматической коробки.
  3. Система гидравлического управления – комплекс механизмов, предназначенных для управления планетарным редуктором.

Для того чтобы более полно объяснить принцип работы АКПП начнем с гидротрансформатора.

 

Гидротрансформатор

Гидротрансформатор служит одновременно сцеплением и гидромуфтой для передачи крутящего момента к планетарному механизму.

Представьте себе две крыльчатки с лопастями, расположенными друг напротив друга на минимальном расстоянии и заключенных в одном корпусе. В нашем случае одна крыльчатка называется насосное колесо, которое соединено жестко с маховиком, вторая крыльчатка называется турбинным колесом и соединено посредством вала с планетарным механизмом. Между лопастными крыльчатками находится рабочая жидкость.

 

Принцип работы гидротрансформатора

 

Во время работы двигателя, при вращении маховика вращается и насосное колесо, его лопасти подхватывают рабочую жидкость и направляют ее на лопасти турбинного колеса, под действием центробежной силы. Соответственно лопасти турбинного колеса приходят в движение, но рабочая жидкость после выполнения работы отлетает от поверхности лопастей и направляется обратно на насосное колесо, тем самым тормозя его. Но не тут то было! Для изменения направления отлетающей рабочей жидкости между колесами располагается реактор, у которого так же имеются лопасти и расположены они под определенным углом. Получается следующее —  жидкость от турбинного колеса возвращаясь через лопасти реактора ударяет вдогонку лопасти насосного колеса, тем самым увеличивая крутящий момент ДВС, потому что сейчас действуют две силы – двигателя и жидкости. Надо отметить, что при начале движения насосного колеса, реактор стоит неподвижно. Так продолжается до тех пор, пока обороты насосного не сравняются с оборотами турбинного колеса и стоящий неподвижно реактор только будет мешать своими лопастям – притормаживать обратное движение рабочей жидкости. Для исключения этого процесса в реакторе находится муфта свободного хода, которая позволяет реактору крутиться со скоростью крыльчаток, этот момент называется точкой сцепления.

Получается, что при достижении номинальных оборотов двигателя, сила от двигателя передается на планетарный механизм через… жидкость. Другими словами гидротрансформатор АКПП превращается в гидромуфту. Значит, крутящий момент уже передался дальше – на планетарный механизм?

Нет! Для того чтобы передать силу от двигателя, необходимо чтобы сработала муфта привода от ведущего вала. Но все по порядку…

 

Планетарный редуктор

Планетарный редуктор состоит из:

  1. планетарных элементов
  2. муфт сцепления и тормозов
  3. ленточных тормозов

Планетарный элемент представляет собой узел из солнечной шестерни, вокруг которой расположены сателлиты, которые в свою очередь крепятся на планетарное водило. Вокруг сателлитов находится коронная шестерня. Вращаясь, планетарный элемент передает крутящий момент на ведомую шестерню.

Муфта сцепления представляет собой набор дисков и пластин, чередующихся друг с другом. Чем-то муфта АКПП представляет собой сцепление мотоцикла. Пластины муфты вращаются одновременно с ведущим валом, а вот диски соединены с элементом планетарного ряда. Для трехступенчатой коробки планетарных рядов два – первой-второй передачи и второй-третьей. Привод в действие муфты обеспечивается сжатием между собой дисков и пластин, этот работу выполняет поршень. Но поршень не может сам двигаться, в действие он приводится гидравлическим давлением.

Ленточный тормоз выполнен в виде обхватывающей пластины одного из элементов планетарного ряда и приводится в действие гидравлическим актуатором.

Для понятия работы всей коробки разберем работу одного планетарного ряда. Представим себе, что затормозилась солнечная шестерня (в центре), значит, в работе остаются коронная и сателлиты на  планетарном водило. В этом случае скорость вращения водило будет меньше, чем скорость коронной шестерни. Если позволить солнечной шестерне вращаться с сателлитами, а затормозить водило, то коронная шестерня изменит направление вращения (задний ход). Если скорости вращения коронной шестерни, водило и солнечной шестерни, будут одинаковые, планетарный ряд будет вращаться как единое целое, то есть, не преобразовывая крутящий момент (прямая передача). После всех преобразований крутящий момент передается на ведомую шестерню и далее на хвостовик коробки. Надо отметить что мы рассматриваем принцип работы автоматической коробки передач у которой ступени расположены на одной оси, такая коробка предназначена для авто с задним приводом и передним расположением двигателя. Для переднеприводных авто, размеры коробки должны быть уменьшены, поэтому как и МКПП вводятся несколько ведомых валов.

Таким образом, затормаживая и отпуская один или несколько элементов вращения можно добиться изменения скорости вращения и изменения направления. Всем этим процессом управляет гидравлическая система управления.

 

Гидравлическая система управления

Гидравлическая система управления состоит из масляного насоса, центробежного регулятора, системы клапанов, исполняющих устройств и масляных каналов. Весь процесс управления зависит от скорости вращения двигателя и нагрузки на колеса. При движении с места масляный насос создает такое давление, при котором обеспечивается алгоритм фиксации элементов планетарного ряда так, что бы крутящий момент на выходе был минимальным, это и есть первая передача (как говорилось выше – затормаживается солнечная шестерня в двух ступенях). Далее при росте оборотов, давление увеличивается и в работу входит вторая ступень на уменьшенных оборотах, первая ступень работает в режиме прямой передачи. Увеличиваем еще обороты двигателя – коробка передач начинает работать вся в режиме прямой передачи.

Как только нагрузка на колеса увеличится, то центробежный регулятор начнет понижать давление от масляного насоса и весь процесс переключения повторится с точностью до наоборот.

При включении пониженных передач на рычаге переключения, выбирается такая комбинация клапанов масляного насоса, при которой включение повышенных передач невозможно.

 

Достоинства и недостатки АКПП

Главным достоинством автоматической коробки передач, конечно, служит комфорт при вождении — дамы просто в восторге! И, бесспорно, с автоматом двигатель не работает в режиме повышенных нагрузок.

Недостатки (и они очевидны) – низкий КПД, полное отсутствие «драйва» при трогании с места, большая цена, а главное – авто с автоматом нельзя завести с «толкача»!

Подводя итоги, скажем, что выбор коробки это дело вкуса и… стиля вождения!

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Принцип работы акпп с гидротрансформатором, видео

Автомобили с автоматической коробкой передач уже плотно населили дороги нашей страны. Этому есть самое логичное объяснение – машиной, оснащенной АКПП намного проще управлять, так как она берет на себя все обязанности по переключению передач во время движения. Однако не все знают, как работает данная система, поэтому сегодня мы расскажем вам о том, каков принцип работы АКПП.

Данное изобретение принадлежит американским автомобилестроителям и большая часть авто в США оснащается АКПП. Лишь 5 % водителей в США придерживается традиционного метода переключения скоростей. В России более половина иномарок комплектуется автоматической коробкой и с каждым годом эта цифра растет.

Составные элементы

Чтобы рассматривать принцип работы автомата, необходимо узнать о его самых главных элементах.

  1. Гидротрансформатор. Является одной из основных частей и играет роль сцепления. В отличие от своего «жесткого» собрата, гидравлический трансформатор представляет собой полость круглой формы, внутри которого находится две турбины. Одна из них связана с маховиком, а вторая с валом АКПП. Передача вращающего момента возникает из-за движения жидкости, которая оказывает давление на вторую турбину. В конечном счете, происходит очень мягкая передача вращающего момента.
  2. Масляный насос. Служит для создания давления масла, которое смазывает и охлаждает весь механизм. Работа устройства осуществляется от коленчатого вала. Это значит, что пока мотор выключен, узел не поддается смазке и охлаждению.
  3. Планетарный редуктор – это основа всей АКПП. О ее назначении и принципе будет рассмотрено позже. Это гениальное изобретение Генри Форда, которое после включения первой скорости, сразу же готовит вторую передачу. Кроме того, планетарный ряд обеспечивает самое плавное изменение передаточных чисел трансмиссии, что объясняет начало движения, а также изменение передач без сильных рывков, даже на высоких оборотах.
  4. Электронный блок управления системой. Раньше его просто не было. В настоящее время берет на себя основную работу за все переключения в трансмиссии.
  5. Фрикционный механизм, а также тормозная лента. Эти два элемента непосредственно участвуют в переключении передач.
  6. Соленоиды-электроклапаны.

Как работает АКПП

Для того чтобы включить режим, на котором можно двигаться, нужно поставить селектор в положение D. При этом должна быть выжата педаль тормоза, чтобы исключить самопроизвольное движение автомобиля. После того, как водитель отпустить педаль тормоза, а затем нажмет на газ, автомобиль начнет плавно двигаться. При наборе оборотов на первой скорости, внутри системы передач возникает давление масла, которое готовится пройти к следующей шестерне.

Электронный блок управления считывает показания с датчиков скорости, оборотом и т.п., а затем передает управляющий сигнал на один из клапанов. Он открывается, и жидкость поступают в полость со следующей передачей трансмиссии. Шестерня начинает вращаться, а коробка переходит на вторую скорость.

Аналогичным образом осуществляется переключение всех остальных передач.

Переключение скоростей осуществляется в зависимости от выбранного режима. В основном используется экономичный, который включает передачи на 2500-3000 оборотах. Чтобы перейти в спортивный режим, когда мотор раскручивается до максимума, необходимо резко выжать педаль газа. Умная электроника сразу понимает, что требует водитель и включает клапаны, основываясь уже на других параметрах.

В основном, все автоматы были 4-х скоростные. Однако разработчики посчитали это примитивным, и добавили возможность блокировки гидравлического трансформатора, что эквивалентно передаточному отношению 1:1, как на 5-ой скорости. В настоящее время, выпускают АКПП с 6-ю и даже 8-ю скоростями.

Посмотрите! Мы подготовили для Вас видео по теме:

 

Читайте так же

что это такое, устройство и принцип работы для чайников

Двигатели внутреннего сгорания не способны обеспечить движение автомобиля в разных режимах без специальных устройств, изменяющих частоту вращения коленчатого вала. На части транспортных средств для этого используются автоматические коробки передач. Применение АКП позволяет сократить количество органов управления движением автомобиля и упростить его вождение.

Исторически сложилось так, что термин автоматическая коробка переключения (перемены) передач прочно закрепился только за одним видом устройств. Речь идет о получившем повсеместное распространение планетарном механизме с гидротрансформатором. Такое устройство можно назвать классическим.

В последнее время появилось довольно большое количество автомобилей с автоматизированным, а, точнее, роботизированным управлением механическими коробками передач. Общее устройство АКПП и принцип ее действия существенно отличается от указанных устройств.

С чисто технической точки зрения автоматической можно считать любую коробку передач, управление которой не требует вмешательства со стороны водителя.

Исключение составляют лишь вариаторы, в которых изменение числа оборотов происходит бесступенчато (фиксированные передачи отсутствуют), а потому плавно и без малейших рывков. Поэтому вариаторы нельзя относить к коробкам передач.

Для того чтобы окончательно разобраться с терминологией следует отметить, что у инженеров АКПП принято называть только планетарную часть агрегата.  Именно в данном механизме и происходит изменение передаточного соотношения частоты вращения входного вала. В совокупности с гидротрансформатором данный механизм образует автоматическую передачу.

История создания

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

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

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

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

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

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

АКПП — что это такое

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

Автоматическая передача состоит из трех основных частей:

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

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

Видео компании Тойота поясняет принцип работы гидротрансформатора и других элементов АКПП:

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

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

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

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

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

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

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

Существует несколько типов автоматических коробок перемены передач, работа каждой из них имеет ряд особенностей.

В общем виде принцип действия современной АКПП заключается в передаче крутящего момента от коленчатого вала двигателя на механизмы трансмиссии. При этом происходит изменение передаточного соотношения в зависимости от положения селектора и акселератора и условий движения автомобиля.

Рассмотрим принцип работы АКПП подробнее:

  • Двигатель раскручивает маховик, на котором жестко закреплена ведущая турбина. Она вызывает вихреобразное движение эксплуатационной жидкости в картере, что за счет вязкости и трения приводит в действие ведомую турбину. Отсутствие жесткой механической связи обеспечивает возможность вращения их с разной частотой. При больших оборотах гидротрансформатор блокируется для снижения потерь энергии.
  • Усилие передается на первичный вал АКП, где через систему шестеренок происходит изменение передаточного числа. Фрикционные муфты позволяют задействовать нужные секции для обеспечения оптимального режима работы двигателя. Для снижения ударных нагрузок и рывков в машине применяются обгонные муфты, которые имеют свойство проскальзывать на обратном ходе.
  • Управление работой фрикционов осуществляется при помощи гидравлической системы, состоящей из кольцевого исполнительного цилиндра. Гидропривод сжимает определенный пакет из фрикционов, которые приводят в действие соединенную с ними секцию из шестеренок.
  • Давление масла в системе обеспечивает специальным гидронасосом. Управление гидроприводами осуществляется при помощи золотников, перемещение которых в современных коробках обеспечивается соленоидами. В классической АКП они имеют гидравлический привод. В таком варианте управлении осуществляется непосредственно акселератором и центробежным регулятором давления.

Переключение передач в современных АКПП осуществляется при помощи селектора или кнопок, смонтированных на спице рулевого колеса. Водитель выбирает режим работы коробки, в электронном блоке управления активируется соответствующая программа. Соленоиды открывают нужные клапаны, и происходит передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии автомобиля. По мере необходимости подключаются ступени с оптимальным передаточным числом.

Видео — устройство и работа автоматической коробки передач:

Одной из важнейших технических характеристик АКПП является время переключения передачи. Для автомобилей разных классов этот параметр имеет свои значения, при этом разница между ними может быть значительной.

Так для большинства массовых автомобилей время срабатывания находится в диапазоне от 130 до 150 мс. Суперкары могут похвастаться втрое меньшим показателем порядка 50 – 60 мс, у болидов он еще меньше – 25 мс.

Режимы

В настоящее время предусмотрен следующие стандартные режимы работы АКПП:

  • P (parking) — режим парковки, силовой агрегат и трансмиссия разобщены, селектор заблокирован. Стояночный тормоз используется также как и на машинах с механической коробкой.
  • R (reverse) — режим заднего хода, селектор невозможно перевести в данное положение при движении автомобиля вперед.
  • N (Neutral) — на советских автомобилях обозначалась русской буквой «Н», режим предназначен для остановок на срок не более пяти минут или для буксировки на сравнительно небольшие расстояния.
  • D (Drive) — на отечественных машинах «Д» движение вперед, при этом в действие поочередно приводятся все ступени, за исключением повышающей секции.
  • L (Low) – принудительная понижающая передача предназначена для обеспечения движения автомобиля в тяжелых дорожных условиях и в пробках малым ходом.

Помимо вышеперечисленных существуют и дополнительные режимы АКПП:

  • O/D (overdrive) режим, в котором возможно включение ступени с передаточным числом менее единицы, предназначен для движения по шоссе с постоянной скоростью.
  • D3 либо O/D OFF предполагает задействование только пониженных передач без овердрайва позволяет избегать частых блокировок гидротрансформатора АКПП.
  • S (иная версия цифра 2) зимний режим для движения в тяжелых дорожных условиях на 1 и 2 передаче или на второй.
  • L (другой вариант цифра 1) другой диапазон, когда используется исключительно первая ступень для перемещения на стоянках, въезде в гараж и выезде из него.

Автоматическая коробка не во всех режимах поддерживает торможение двигателем, что нужно учитывать при эксплуатации автомобиля. Использование обгонной муфты позволяет движение автомобиля накатом.

В большинстве машин торможение двигателем возможно только при включении пониженного диапазона из положения P, переход во время движении невозможен.

Кнопочные системы управления расположенные на спице руля обычно вводят еще ряд дополнительных режимов АКП:

  • Power либо Sport обеспечивает лучшую динамику разгона автомобиля, с появление электронных контролеров может включаться резким нажатием на акселератор.
  • Snow либо Winter для избегания проскальзывания колес начало движения осуществляется со второй или даже третьей передач.
  • Shift lock или Shift lock release позволяет разблокировать селектор при выключенном силовом агрегате.

Спортивный режим, включаемый автоматически, еще называют Kickdown, в большинстве моделей его использование возможно только на овердрайве. Для исключения ошибок водителя при переключениях селектора его рычаг блокируется разными способами. Это может быть и специальная кнопка на рычаге и необходимость его утопления вниз для перевода из одного положения в другое.

В случае поломки механизмов трансмиссии или возникновения опасности для них АКПП переходит в аварийный режим, возникает вопрос — что это такое? На деле водитель при возникновении такой неисправности имеет возможность добраться до гаража или автосервиса своим ходом.

Плюсы и минусы

Как и всякое сложное устройство, АКП имеет ряд достоинств и недостатков. Каковы же плюсы и минусы у автоматической коробки передач?

Начнем с преимуществ:

  • Водитель не отвлекается на манипуляции с механической коробкой передач, выбор режима может осуществляться в начале поездки. Это, безусловно, повышает безопасность движения.
  • Наличие гидротрансформатора обеспечивает более комфортные условия езды без рывков. Это положительно отражается на состоянии элементов трансмиссии и деталях двигателя.
  • Высокая надежность современных коробок и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании весь период службы.

К числу недостатков таких коробок можно отнести более низкий КПД, что приводит к повышению расхода топлива. Сложность конструкции определяет ее более высокую стоимость, что сказывается на цене транспортного средства.

В целом достоинства автоматической коробки очевидны и перевешивают ее отрицательные стороны.

Автомобильная промышленность выпускает множество марок АКПП, каждая из которых имеет свои особенности. Наибольшее распространение такие устройства получили в США и Канаде, а в Европе, напротив, большинство водителей предпочитает механику. В нашей стране с появлением значительного импорта автомобилей из-за рубежа доля АКПП в общем парке постепенно увеличивается.

Советуем прочитать как и где можно осуществить подбор масла по марке автомобиля Motul и других производителей.

Подбор аккумулятора для автомобиля (подробнее) следует вести по нескольким параметрам.

Статья про сухую мойку автомобилей — https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/obsluzhivanie/mojka-chistka/suxaya.html. Кого-то она устраивает, а кого-то — нет.

Видео, поясняющее устройство АКПП:


Ремонт гидротрансформатора АКПП своими руками – это просто + Видео » АвтоНоватор

Информация для тех автолюбителей, которые хотят самостоятельно, без обращения за помощью в автотехцентры определить неисправность и произвести ремонт гидротрансформатора АКПП – важного элемента автоматической трансмиссии.

Что представляет собой гидротрансформатор АКПП – фото и описание

Эта лопастная система позволяет передавать крутящий момент от ДВС к КП. Кроме того, она дает возможность без участия водителя модифицировать частоту вращения и момент, которые поступают на ведомые валы транспортного средства. Как правило, данный механизм рекомендован для применения с вариаторами либо с автоматической КП.

Устройство гидротрансформатора АКПП

Оно состоит из статора (который также называют реактором), насосного колеса, блокировочного механизма, обгонной муфты и турбины. Все указанные элементы располагаются в одном корпусе, который монтируется на маховик автодвигателя. Внутрь механизма заливают специальный трансмиссионный состав.

Принцип работы гидротрансформатора АКПП

Обгонная муфта связывает насосное колесо с корпусом устройства, внутри которого образуется поток масла. Он начинает вращать колесо статора, а затем и турбину. Блокирование реактора происходит в автоматическом режиме при возникновении существенного отличия оборотов насоса и турбины. На колесо в этот момент поступает требуемый поток жидкости. Когда отмечается повышение числа оборотов двигателя, статор контролирует увеличение крутящего момента.

Разобравшись, как работает гидротрансформатор в АКПП, можно понять, что внутри него передача крутящего момента производится «мягко». За счет этого удается избежать нагрузок ударного характера на трансмиссию, а также добиться ощутимо плавного передвижения транспортного средства. При этом блокировка гидротрансформатора АКПП «экономит» топливо при перемещении автомобиля по шоссе. Включается она при скорости более 60 км/ч автоматически.

Признаки неисправности гидротрансформатора АКПП

Основные симптомы поломки гидротрансформатора АКПП следующие:

  • при включении передач слышен механический шум, который под нагрузкой исчезает: неисправность гидротрансформатора АКПП и упорных подшипников;
  • на скорости от 60 км/ч до 90 ощущается вибрация, вызванная неисправным механизмом блокировки: такие поломки гидротрансформатора АКПП обычно обусловлены тем, что продукты износа забивают масляный фильтр;
  • плохая динамика разгона ТС, которая сигнализирует о выходе из строя обгонной муфты.

Теперь вы знаете, как проверить гидротрансформатор АКПП, проблемы с функционированием которого могут значительно ухудшить комфорт и безопасность управления автомобилем.

Ремонт гидротрансформатора АКПП своими руками

Как правило, ресурс эксплуатации автоматической коробки передач идентичен сроку службы гидротрансформатора. Но бывают случаи, когда требуется ремонт или замена гидротрансформатора АКПП. Данный процесс не так сложен, как может показаться неопытному водителю, который не знает, как снять гидротрансформатор с АКПП.

Чтобы добраться до «внутренностей» интересующего нас механизма, необходимо разрезать его корпус, после чего проверить на наличие дефектов, оценить уровень изношенности и проверить исправность его элементов. Осуществив замену неисправных компонентов устройства (важно поставить новые уплотнительные кольца и сальник гидротрансформатора АКПП), требуется вернуть механизм в нормальное состояние. Для этого производится сварка корпуса, проверка его герметичности, прочности крепления деталей и соответствие стандартам теплового зазора. Завершается установка гидротрансформатора на АКПП проведением балансировочных работ.

Если в процессе диагностики выясняется, что никакие запасные части и оборудование для ремонта гидротрансформатора АКПП не могут восстановить адекватную работоспособность устройства, следует устанавливать новый механизм. В ряде случаев с финансовой точки зрения его покупка и монтаж даже предпочтительнее проведения ремонтных работ.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

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.

причин успеха в автомобильной промышленности

1. Название

В традиционной автоматической коробке передач преобразователь крутящего момента устанавливается между двигателем и трансмиссией. Этот основной компонент содержит рабочее колесо, рабочее колесо турбины и направляющее колесо. Приводимая двигателем, лопасть крыльчатки улавливает масло в корпусе, которое создает поток, который задерживает движение турбинного колеса. Этот принцип обеспечивает плавный запуск и отделяет трансмиссию от вибраций двигателя (называемых отклонениями двигателя).

2. Планетарная передача

Автоматическая трансмиссия с гидротрансформатором содержит несколько подключенных планетарных шестерен. Каждый состоит из солнечной шестерни и трех планетарных шестерен. Различные способы соединения вращающихся компонентов (разъединение или торможение) создают различные передаточные числа или переключения. Сегодня планетарные редукторы выделяются своей высокой эффективностью, которая стала возможной благодаря интеллектуальному управлению и высокоэффективным компонентам. Таким образом, миллионы планетарных шестерен могут быть изготовлены всего за несколько секунд, как показано в этом видео:

3.Разработка автоматических преобразователей крутящего момента

Автоматические преобразователи крутящего момента помогают обеспечить высочайший уровень комфорта водителя при вождении. Автомобиль запускается и приводится в движение очень плавно (с помощью гидротрансформатора), при этом поддерживаются постоянно комфортные условия вождения. В последние годы количество шестерен, встроенных в трансмиссии, увеличивалось, что позволяет двигателю полностью соответствовать скорости вращения колес. Это позволяет двигателю работать в оптимальном диапазоне оборотов даже на относительно высоких оборотах.Это, естественно, приводит к снижению расхода топлива и повышению комфорта водителя.

4. Будущее автоматических преобразователей крутящего момента

Подключаемые гибридные двигатели все чаще используют автоматические преобразователи крутящего момента. Они сочетают в себе мощность двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей. В результате эксперты прогнозируют, что в будущем потребуется меньше передач. Это связано с тем, что электродвигатели будут управлять движением автомобиля в зависимости от конкретных дорожных ситуаций (т.е. при запуске автомобиля). Следовательно, двигатель внутреннего сгорания будет использоваться реже, и количество необходимых передач уменьшится. Например, автоматические преобразователи крутящего момента в некоторых современных подключаемых гибридах используют только шесть передач.

5. Проникновение на рынок автоматических гидротрансформаторов

Проникновение гидротрансформаторов на рынок в Европе и Северной Америке на протяжении десятилетий было неодинаковым. Согласно статье в немецком автомобильном журнале за 2016 год Automobilwoche , всего 16.7% легковых автомобилей в Европе оснащены автоматическим преобразователем крутящего момента, по сравнению с 73,7% в США. Однако рыночная доля автоматических трансмиссий в Европе постоянно увеличивается. Для некоторых автомобилей класса люкс механические коробки передач доступны только для ограниченного числа типов двигателей. Многие эксперты считают, что системы гибридизации, электрификации и автономного вождения будут продолжать расти на рынке.

Конкуренция

(Рынок) Конкуренция между автоматическими преобразователями крутящего момента и трансмиссиями с двойным сцеплением доминирует в производстве автоматических трансмиссий в течение многих лет.В этом контексте коробки передач с двойным сцеплением выделяются среди других своей эффективностью и быстрым переключением, а автоматические преобразователи крутящего момента отличаются повышенным комфортом.

Производство трансмиссии: пять фактов об автоматических преобразователях крутящего момента Последнее изменение: 18 марта 2021 года Маркус Исгро

Вот как работает автоматическая трансмиссия

Вы когда-нибудь задумывались, как ваша трансмиссия умеет переключать передачи? Почему при остановке двигатель не глохнет? Мы здесь, чтобы показать вам, как работают автомобили.Недавно мы посмотрели на МКПП. На этой неделе обычное время для барахла.

Автоматические коробки передач — это черная магия. Огромное количество движущихся частей делает их очень трудными для понимания. Давайте немного упростим его, чтобы получить общее представление о том, как все это работает в традиционной системе на основе гидротрансформатора.

Ваш двигатель соединяется с трансмиссией в месте, называемом колоколом. В колокольном корпусе находится гидротрансформатор для автомобилей с автоматической коробкой передач, в отличие от сцепления на автомобилях с механической коробкой передач.Гидротрансформатор — это гидравлическая муфта, работа которой заключается в соединении вашего двигателя с трансмиссией и, следовательно, с вашими ведущими колесами. Трансмиссия содержит планетарные передачи, которые обеспечивают различные передаточные числа. Чтобы лучше понять, как работает вся автоматическая трансмиссия, давайте взглянем на преобразователи крутящего момента и планетарные редукторы.

Гидротрансформатор

Прежде всего, гибкая пластина вашего двигателя (в основном маховик для автоматической коробки передач) подключается непосредственно к гидротрансформатору.Когда коленчатый вал вращается, вращается и корпус гидротрансформатора. Преобразователь крутящего момента предназначен для подключения и отключения мощности двигателя от ведомой нагрузки. Гидротрансформатор заменяет сцепление в обычной механической коробке передач. Как работает гидротрансформатор? Что ж, посмотрите видео выше. В нем объясняются основные принципы гидравлической муфты. После того, как вы это увидели, продолжайте читать, чтобы увидеть, чем гидротрансформатор отличается от стандартной гидравлической муфты.

G / O Media может получить комиссию

Основными компонентами преобразователя крутящего момента являются: крыльчатка, турбина, статор и муфта блокировки. Рабочее колесо является частью корпуса гидротрансформатора, соединенного с двигателем. Он приводит в движение турбину за счет сил вязкости. Турбина соединена с входным валом трансмиссии. По сути, двигатель вращает крыльчатку, которая передает силу жидкости, которая затем вращает турбину, передавая крутящий момент на трансмиссию.

Трансмиссионная жидкость течет по петле между рабочим колесом и турбиной.Гидравлическая муфта на видео выше страдает от серьезных потерь при взбалтывании (и, как следствие, накопления тепла), поскольку жидкость, возвращающаяся из турбины, имеет компонент своей скорости, который препятствует вращению крыльчатки. То есть жидкость, возвращающаяся из турбины, работает против вращения крыльчатки и, таким образом, против двигателя.

Статор находится между крыльчаткой и турбиной. Его цель — минимизировать потери на перемешивание и увеличить выходной крутящий момент за счет перенаправления жидкости по мере ее возврата от турбины к крыльчатке.Статор направляет жидкость так, чтобы большая часть ее скорости приходилась на крыльчатку, помогая крыльчатке двигаться и, таким образом, увеличивая крутящий момент, создаваемый двигателем. Благодаря этой способности увеличивать крутящий момент мы называем их преобразователями крутящего момента, а не гидравлическими муфтами.

Статор установлен на односторонней муфте. Он может вращаться в одном направлении только тогда, когда турбина и крыльчатка движутся примерно с одинаковой скоростью (например, при движении по шоссе). Статор либо вращается вместе с крыльчаткой, либо не вращается совсем.Однако статоры не всегда увеличивают крутящий момент. Они обеспечивают вам больший крутящий момент, когда вы находитесь либо на месте (например, при торможении на стоп-сигнале), либо при ускорении, но не во время движения по шоссе.

Помимо односторонней муфты в статоре, некоторые преобразователи крутящего момента содержат муфту блокировки, работа которой заключается в блокировке турбины с корпусом преобразователя крутящего момента, так что турбина и рабочее колесо механически связаны. Исключение гидравлической муфты и ее замена механическим соединением гарантирует, что весь крутящий момент двигателя передается на входной вал трансмиссии.

Планетарные передачи

Фото из Википедии

Итак, теперь, когда мы выяснили, как двигатель передает мощность на трансмиссию, пришло время выяснить, как в случае трения он переключает передачи. В обычной трансмиссии переключение передач выполняется составным планетарным редуктором. Понять, как работают планетарные передачи, немного сложно, поэтому давайте взглянем на базовую планетарную передачу.

Планетарный ряд (также известный как планетарный ряд) состоит из солнечной шестерни в центре, планетарных шестерен, которые вращаются вокруг солнечной шестерни, водила планетарной передачи, соединяющего планетарные шестерни, и зубчатого венца снаружи, который входит в зацепление с планетарной передачей.Основная идея планетарного ряда заключается в следующем: с помощью сцеплений и тормозов вы можете предотвратить перемещение определенных компонентов. При этом вы можете изменить вход и выход системы и, таким образом, изменить общее передаточное число. Подумайте об этом так: планетарный ряд позволяет изменять передаточное число без необходимости включать другие передачи. Все они уже помолвлены. Все, что вам нужно сделать, это использовать муфты и тормоза, чтобы изменить, какие компоненты вращаются, а какие остаются неподвижными.

Конечное передаточное число зависит от того, какой компонент закреплен.Например, если коронная шестерня закреплена, передаточное число будет намного короче, чем если бы солнечная шестерня закреплена. Прекрасно зная о рисках, связанных с составлением здесь уравнения, я все равно добавлю его. Следующее уравнение подскажет вам ваши передаточные числа в зависимости от того, какой компонент зафиксирован, а какой находится в движении. R, C и S представляют коронную шестерню, водило и солнечную шестерню. Омега просто представляет угловую скорость шестерен, а N — количество зубьев.

Принцип работы таков: допустим, мы решили оставить водило планетарной передачи неподвижным и сделать солнечную шестерню нашим входом (таким образом, кольцевая шестерня является нашим выходом).Планеты могут вращаться, но они не могут двигаться, так как носитель не может двигаться. Omega_c равно нулю, поэтому левая часть приведенного выше уравнения пропала. Это означает, что когда мы вращаем солнечную шестерню, она передает крутящий момент через планетарные шестерни на кольцевую шестерню. Чтобы выяснить, каким будет передаточное число, мы просто решаем приведенное выше уравнение для Omega_r / Omega_s. В итоге мы получаем -N_s / N_R, то есть передаточное число, когда мы фиксируем водило и делаем кольцевую шестерню нашим выходом, а солнечную шестерню — нашим входом, это просто отношение количества зубьев между солнечной шестерней и кольцевой шестерней.Это отрицательно, поскольку кольцо вращается в направлении, противоположном солнечной шестерне.

Вы также можете заблокировать коронную шестерню и сделать солнечную шестерню своим входом, а вы можете заблокировать солнечную шестерню и сделать водило своим входом. В зависимости от того, что вы заблокируете, вы получите разные передаточные числа, то есть вы получите разные «шестерни». Чтобы получить передаточное число 1: 1, вы просто соединяете компоненты вместе (для этого нужно заблокировать только два), так что коленчатый вал вращается с той же скоростью, что и выходной вал трансмиссии.

Итак, как тормоза и сцепления перемещаются для переключения передач? Ну, гидротрансформатор также отвечает за работу насоса трансмиссионной жидкости. Давление жидкости приводит в действие муфты и тормоза планетарной передачи. Насос часто представляет собой насос типа геротера (шестеренчатый насос), что означает, что ротор вращается в корпусе насоса, и, когда он вращается, он «сцепляется» с корпусом. Эта «сетка» создает камеры, которые изменяются по объему. Когда объем увеличивается, создается вакуум — это вход насоса.Когда объем уменьшается, жидкость сжимается или перекачивается за счет зацепления шестерен — это выход насоса. Гидравлический блок управления посылает гидравлические сигналы для переключения передач (через ленточные тормоза и сцепления) и для блокировки гидротрансформатора.

Обратите внимание, что в большинстве современных автоматических трансмиссий используется составная планетарная передача Ravigneaux. Этот набор передач имеет две солнечные шестерни (малую и большую), два набора планет (внутреннюю и внешнюю) и одно водило. По сути, это две простые планетарные передачи в одной.

Итак, теперь, когда мы рассмотрели гидротрансформаторы и планетарные редукторы, давайте посмотрим на видео ниже, чтобы увидеть, как все это сочетается:

Верхнее фото предоставлено: Vestman

Гидротрансформатор Constantinesco

Целью описанного механизма является создание мгновенного и автоматически регулируемого крутящего момента, который всегда равен сопротивлению, встречающемуся, в то время как основной ведущий двигатель поддерживает свою скорость и крутящий момент почти постоянными.

Принцип действия проиллюстрирован на примере действия палки, нагруженной шаром на одном конце и свободно подвешенной на веревке на другом, так что она может качаться как маятник. Помехи качению маятника в любой точке клюшки приводят к передаче части силы инерции шара на другие части клюшки, а также изменяют амплитуду и скорость вибрации всех частей. При этом создается давление в точке вмешательства.Давление изменяется по величине с инерцией и пропорционально изменению скорости за единицу времени. В автомобиле двигатель, развивающий постоянную тягу или крутящий момент при постоянной скорости, используется для преодоления сопротивления, которое требует либо переменного крутящего момента, либо переменной скорости. Механические средства, используемые для обеспечения этого переменного крутящего момента, могут быть сведены к принципу рычага, в котором изменение точки опоры изменяет давление, необходимое на одном конце, чтобы уравновесить постоянный вес на другом конце.На практике в автомобиле это достигается изменением рычага или передаточного отношения путем переключения передач.

Время — еще один фактор, влияющий на проблему. Можно передать большую или меньшую силу в заданную точку, изменяя частоту колебаний. Более того, в то время как у обычного рычага постоянное давление на одном конце будет поддерживать постоянное давление на другом конце, это состояние не может быть воспроизведено с помощью маятника, если системе не разрешено бесконечно ускоряться.Однако того же результата можно добиться, чередуя давление с противоположных сторон, и маятник будет сохранять среднее положение. Точно так же вращательное движение не может передаваться от одного вала к другому, кроме как с помощью периодических переменных импульсов, примером которых являются периодические импульсы, передаваемые зубьями шестерен, а также переменный электрический ток.

Эти факты используются в механизме Константинеско, в котором система инерции вставлена ​​между первичным двигателем, который передает переменное движение, и системой «механических клапанов» или необратимых муфт роликового типа, которые преобразуют переменное движение во вращательное движение.Между этим механизмом и электрической трансмиссией существует близкое сходство, поскольку он разделяет движение, полученное от чередующегося кривошипа, на две составляющие: одна применяется к механическому инерционному элементу, а другая — к сопротивлению. Эти силы анализируются с помощью формул.

Применение гидротрансформатора на 5 л.с. описаны автомобиль и его автоматика в условиях движения. Она отлично работала, когда автор вел машину, которой было так просто управлять, что, по его мнению, инженеры должны уделять этой трансмиссии много внимания.

При обсуждении этого документа делается комментарий, что мощность, передаваемая на маховик двигателя перед запуском автомобиля, не доступна немедленно для преодоления сопротивления, и что это было бы невыгодно, когда требовался быстрый запуск. Эффективность трансмиссии, по словам автора, подтверждена испытаниями и составляет примерно 80 процентов на 1 л.с. и что при полной мощности двигателя КПД должен быть очень высоким. В маленьком автомобиле практически не было никаких вибраций, и автор утверждал, что силы инерции гидротрансформатора не оказывают чрезмерного давления на подшипники двигателя.Один динамик дает описание похожего гидротрансформатора, запатентованного в этой стране, который постоянно находится в балансе и который, если судить с математической точки зрения, является наиболее совершенным механизмом передачи мощности из всех возможных.

Приводная система | Ауди Медиацентр

Audi предлагает модели в виде подключаемых гибридов еще с 2014 года. Подключаемый гибрид — это разговорный термин, обозначающий подключаемый гибридный электромобиль, сокращенно PHEV.Традиционно трансмиссия называется гибридной, если в одном транспортном средстве объединены две двигательные технологии, такие как двигатель внутреннего сгорания и двигатель, а также соответствующие системы накопления энергии.

В автомобилестроении сочетание двигателя внутреннего сгорания с электродвигателем стало применяться в моделях PHEV. Типичной характеристикой так называемых параллельных гибридов, сочетающих двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель в одном силовом агрегате, является то, что электродвигатель может использоваться либо в качестве единственного, локально без выбросов тягового двигателя, либо помогать двигателю внутреннего сгорания в обоих режимах работы с частичной нагрузкой. и с дополнительной мощностью наддува на этапах более высокого ускорения.Электродвигатель также служит генератором рекуперации энергии, преобразуя кинетическую энергию в электрическую и сохраняя ее в литий-ионной батарее. В подключаемом гибриде аккумулятор можно заряжать от внешнего источника на зарядной станции или розетке.

При разработке подключаемых гибридных моделей Audi преследует три цели: длительные и частые сегменты электрического вождения плюс низкое общее потребление энергии, простое управление зарядкой и высокая пригодность для повседневного использования.

Удовольствие от вождения на электричестве, например, обеспечивают мощные электродвигатели, позволяющие полностью использовать электрический привод в широком диапазоне скоростей в различных дорожных ситуациях.Интеллектуальное управление трансмиссией, разработанное для максимальной эффективности и комфорта для клиентов, обеспечивает основу для частого и продолжительного вождения на электромобиле. Помимо автоматического выбора гибридного режима, у водителей есть выбор между режимами «EV» и «Hold». В режиме «EV» автомобиль, в зависимости от соответствующего уровня заряда аккумулятора, приводится в движение исключительно за счет электроэнергии до тех пор, пока водитель не превышает переменно ощутимую точку нажатия на педаль акселератора. Режим «EV» является настройкой по умолчанию при каждом запуске двигателя.В режиме «Удержание» система управления трансмиссией управляет трансмиссией, чтобы поддерживать существующий уровень заряда аккумулятора, например, чтобы обеспечить последующее полностью электрическое вождение в городских районах. Тем не менее, этот режим также включает в себя полностью электрические сегменты вождения.

Кроме того, с помощью широко известного переключателя системы динамики движения Audi drive select водитель может выбирать между режимами «комфорт», «эффективность», «автоматический» и «динамический» и, таким образом, влиять на настройку трансмиссии. системы подвески и рулевого управления.Во время ускорения, в зависимости от настройки, изменяются пороговые значения, при которых обе силовые установки начинают работать вместе или электродвигатель обеспечивает наддув и, следовательно, максимальный крутящий момент. В «динамическом» режиме электродвигатель все больше помогает двигателю внутреннего сгорания за счет мощности электрического наддува для максимальной динамики движения.

Продуманное управление трансмиссией вносит существенный вклад в модели Audi PHEV, позволяя использовать длинные сегменты электрического вождения в сочетании с аккумулятором умеренного размера.Помощник по прогнозированию эффективности (PEA) и прогнозирующая операционная стратегия (POS) являются двумя основными технологиями системы управления трансмиссией. Помощник по прогнозированию эффективности, известный по моделям Audi с обычными силовыми агрегатами, ситуативно управляет движением и восстановлением в соответствии с мгновенной и очевидной информацией о транспортном средстве, такой как прогнозируемые данные маршрута, предоставляемые навигационной системой или передней камерой. Прогнозирующая операционная стратегия управляет движением и восстановлением на всем протяжении маршрута.Во время активного ведения по маршруту POS анализирует информацию о маршруте на протяжении всего пути, например о пробках и типах дорог, таких как проселочные дороги и автострады. Территория, прилегающая к месту назначения, также включается в планирование управления трансмиссией. Цель, которую преследует планирование маршрута, — максимально использовать электрическое вождение в городских районах и прибыть в запланированный пункт назначения с почти разряженной батареей. Причина в том, что необходимо использовать как можно больше электроэнергии для подзарядки транспортного средства после прибытия в пункт назначения.

Активная педаль акселератора, которая помогает водителю максимально повысить эффективность своего стиля вождения, обеспечивая тактильную обратную связь, также связана с управлением трансмиссией. Он указывает, когда водители покидают полностью электрический режим движения через точку нажатия на педаль акселератора. Основываясь на информации, полученной от помощника по прогнозированию энергии, он также предлагает водителям подняться для движения по инерции или восстановления сил.

Электродвигатель справляется со всеми незначительными замедлениями — другими словами, с большинством торможений при повседневном вождении.При умеренном торможении он разделяет функции замедления с гидравлическими колесными тормозами, которые используются отдельно только при уровне замедления 0,4 g. Сложная настройка транспортного средства приводит к почти незаметному переходу между генераторным тормозом электродвигателя и обычным колесным тормозом («смешивание») в сочетании с тщательно определенной и постоянно идентичной точкой давления в педали тормоза.

Модели PHEV заряжаются от зарядных устройств трехфазного переменного тока на 400 В с емкостью до 7.4 кВт, что занимает около 2,5 часов. Это время зарядки идеально подходит для типичных пользовательских схем клиентов PHEV. Это позволяет легко и быстро заряжать автомобиль один или два раза в день, дома или дополнительно на работе. Полная зарядка аккумулятора от бытовой розетки на 230 В занимает около 6,5 часов.

Audi обеспечивает высокую пригодность для повседневного использования своих моделей PHEV, обеспечивая достаточно места, а также высокую вариативность и удобство использования. Аккумуляторы компактно устанавливаются под полом багажника — без потери места и без ступеньки.Для всех моделей PHEV, кроме Audi A8, по-прежнему возможна эксплуатация с прицепным устройством.

Audi предлагает подключаемые гибридные модели как в классе компактных, так и полноразмерных автомобилей. На среднеразмерных и полноразмерных моделях A6, A7, A8, Q5 и Q7 мощность передается на дорогу через все четыре колеса, что обеспечивает максимальное сцепление даже на плохой дороге и в любых условиях, а также высокую маневренность для спортивного автомобиля. стиль вождения.

Аккумуляторная система состоит из литий-ионных элементов с жидкостным охлаждением.Система силовой электроники, которая также встроена в контур охлаждения, преобразует постоянный ток высоковольтной батареи в трехфазный переменный ток для электродвигателя. Во время рекуперации происходит обратный процесс. В среднеразмерных и полноразмерных моделях PHEV Audi, за исключением Q7, используется сложная система терморегулирования, контролирующая высокотемпературный контур двигателя внутреннего сгорания, трансмиссии и аксессуаров, а также низкотемпературный контур аккумуляторной батареи. зарядное устройство, электродвигатель и силовая электроника.В систему управления температурным режимом интегрирован тепловой насос, в котором электрическая энергия преобразуется в тепловую мощность. Тепловой насос соединен с контуром охлаждающей жидкости системы кондиционирования воздуха и использует отходящее тепло высоковольтных компонентов для быстрого и эффективного контроля температуры в салоне автомобиля.

Как работает автоматическая коробка передач | Искусство мужественности

Добро пожаловать в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для новичков в автомобилестроении.

Если вы следили за Gearhead 101, вы знаете, как работает двигатель автомобиля, как двигатель передает генерируемую мощность через трансмиссию и как механическая трансмиссия функционирует как своего рода распределительный щит между двигателем и трансмиссией.

Но большинство людей в наши дни (по крайней мере, если вы живете в Соединенных Штатах) ездят на машинах с автоматической коробкой передач . Вы когда-нибудь задумывались, как ваша машина может переключаться на соответствующую передачу, не делая ничего, кроме нажатия на педаль газа или тормоза?

Ну, держись за свои задницы.Мы собираемся познакомить вас с одним из самых удивительных примеров механической (и гидравлической) инженерии в истории человечества: автоматической коробкой передач.

(Серьезно, я не преувеличиваю: как только вы поймете, как работают автоматические трансмиссии, вы будете потрясены, что люди смогли придумать эту штуку без компьютеров.)

Время проверки: цель передачи

Прежде чем мы углубимся в тонкости работы автоматической трансмиссии, давайте сделаем краткий обзор того, зачем вообще автомобилю нужна трансмиссия любого типа.

Как уже говорилось в нашем учебнике о том, как работает автомобильный двигатель, двигатель вашего транспортного средства создает вращательную силу. Чтобы сдвинуть машину с места, нам нужно передать эту крутящую силу на колеса. Это то, что делает трансмиссия автомобиля, частью которой является трансмиссия.

Но вот проблема: двигатель может вращаться только с определенной скоростью, чтобы работать эффективно. Если он вращается слишком низко, вы не сможете заставить машину двигаться с места; если он вращается слишком быстро, двигатель может самоуничтожиться.

Нам нужен способ умножить мощность, производимую двигателем, когда это необходимо (запуск с места, подъем в гору и т. Д.), Но также уменьшить количество мощности, передаваемой от двигателя, когда это не так. необходимо (спуск, очень быстрая езда, нажатие на тормоза).

Включите передачу.

Трансмиссия гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (ни слишком медленно, ни слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса нужной мощностью, необходимой для движения и остановки автомобиля, в какой бы ситуации вы ни оказались.Он находится между двигателем и остальной трансмиссией и действует как распределительный щит автомобиля.

Ранее мы подробно рассказывали о том, как механические трансмиссии достигают этого за счет передаточных чисел. Соединяя друг с другом шестерни разного размера, вы можете увеличить мощность, передаваемую на остальную часть автомобиля, без значительного изменения скорости вращения двигателя. Если вы еще не поняли идею передаточных чисел, я рекомендую вам посмотреть видео, которое мы включили в прошлый раз, прежде чем двигаться дальше; ничто другое не будет иметь смысла, если вы не поймете эту концепцию.

В механической коробке передач вы контролируете, какие передачи включаются, нажимая на сцепление и переключая передачи на место.

В автоматической коробке передач блестящие инженеры определяют, какая передача включена, без каких-либо дополнительных действий, кроме как нажать на педаль газа или тормоза. Это автомобильная магия.

Детали автоматической коробки передач

Итак, к настоящему моменту вы должны иметь базовое представление о назначении трансмиссии: она гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (не слишком медленно и не слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса необходимой мощностью для движения. и остановите машину в любой ситуации.

Давайте посмотрим на детали, которые позволяют этому случиться в случае автоматической коробки передач:

Корпус трансмиссии

В кожухе трансмиссии находятся все части трансмиссии. Он похож на колокол, поэтому вы часто слышите, что его называют «кожухом колокола». Корпус трансмиссии обычно изготавливается из алюминия. Помимо защиты всех движущихся шестерен трансмиссии, кожух раструба на современных автомобилях имеет различные датчики, которые отслеживают входную скорость вращения от двигателя и выходную скорость вращения до остальной части автомобиля.

Гидротрансформатор

Вы когда-нибудь задумывались, почему вы можете включить двигатель автомобиля, но не дать ему двигаться вперед? Это потому, что поток мощности от двигателя к трансмиссии отключен. Это отключение позволяет двигателю продолжать работать, даже если остальная часть трансмиссии автомобиля не получает никакой мощности. На механической коробке передач вы отключаете питание двигателя от трансмиссии, нажимая на сцепление.

Но как отключить питание двигателя от остальной трансмиссии в автоматической коробке передач без сцепления?

Конечно, с гидротрансформатором.

Здесь начинается черная магия автоматических трансмиссий (мы еще даже не дошли до планетарных передач).

Гидротрансформатор находится между двигателем и трансмиссией. Это нечто похожее на пончик, которое находится внутри большого отверстия кожуха трансмиссии. Он выполняет две основные функции с точки зрения передачи крутящего момента:

  1. Передает мощность от двигателя на входной вал трансмиссии
  2. Увеличивает выходной крутящий момент двигателя

Он выполняет эти две функции благодаря гидравлической силе, обеспечиваемой трансмиссионной жидкостью внутри вашей трансмиссии.

Чтобы понять, как это работает, нам нужно знать, как работают различные части гидротрансформатора.

Детали гидротрансформатора

В большинстве современных автомобилей гидротрансформатор состоит из четырех основных частей: 1) насос, 2) статор, 3) турбина и 4) муфта гидротрансформатора.

1. Насос (он же крыльчатка). Насос похож на вентилятор. У него есть пучок лезвий, расходящихся из его центра. Насос монтируется непосредственно на корпус гидротрансформатора, который, в свою очередь, прикручивается болтами непосредственно к маховику двигателя.Следовательно, насос вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя. (Вы должны помнить об этом, когда мы рассмотрим, как работает гидротрансформатор.) Насос «качает» трансмиссионную жидкость от центра к центру. . .

2. Турбина. Турбина находится внутри корпуса преобразователя. Как и помпа, похожа на вентилятор. Турбина подключается непосредственно к входному валу трансмиссии. Он не подключен к насосу, поэтому может двигаться со скоростью, отличной от скорости насоса.Это важный момент. Это то, что позволяет двигателю вращаться с другой скоростью, чем остальная часть трансмиссии.

Турбина может вращаться благодаря трансмиссионной жидкости, которая подается из насоса. Лопасти турбины сконструированы таким образом, что жидкость, которую она получает, перемещается к центру турбины и обратно к насосу.

3. Статор (он же Реактор). Статор находится между насосом и турбиной. Похоже на лопасть вентилятора или пропеллер самолета (вы видите здесь узор?).Статор выполняет две функции: 1) более эффективно отправляет трансмиссионную жидкость от турбины обратно к насосу и 2) умножает крутящий момент, исходящий от двигателя, чтобы заставить автомобиль двигаться, но затем передает меньший крутящий момент, когда автомобиль едет на хорошей скорости. клип.

Это достигается благодаря умной инженерии. Во-первых, лопасти реактора сконструированы таким образом, что, когда трансмиссионная жидкость, выходящая из турбины, ударяется о лопатки статора, жидкость отклоняется в том же направлении, что и вращение насоса.

Во-вторых, статор соединен с неподвижным валом трансмиссии через одностороннюю муфту. Это означает, что статор может двигаться только в одном направлении. Это гарантирует, что жидкость из турбины будет направлена ​​в одном направлении. Статор начнет вращаться только тогда, когда скорость жидкости от турбины достигнет определенного уровня.

Эти два конструктивных элемента статора облегчают работу насоса и создают большее давление жидкости. Это, в свою очередь, создает усиленный крутящий момент на турбине, и поскольку турбина соединена с трансмиссией, больший крутящий момент может передаваться на трансмиссию и остальную часть автомобиля.Уф.

4. Муфта гидротрансформатора. Из-за того, как работает гидродинамика, мощность теряется при переходе трансмиссионной жидкости от насоса к турбине. Это приводит к тому, что турбина вращается немного медленнее, чем насос. Это не проблема, когда автомобиль трогается с места (на самом деле именно разница скоростей позволяет турбине передавать больший крутящий момент на трансмиссию), но когда она движется, эта разница приводит к некоторой неэффективности энергии.

Чтобы свести на нет эту потерю энергии, большинство современных преобразователей крутящего момента имеют муфту преобразователя крутящего момента, которая соединена с турбиной.Когда автомобиль достигает определенной скорости (обычно 45-50 миль в час), муфта гидротрансформатора включается и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос. Компьютер контролирует включение муфты гидротрансформатора.

Итак, это детали гидротрансформатора.

Давайте соберем все вместе и посмотрим, как будет выглядеть работа гидротрансформатора при переходе от полной остановки к крейсерской скорости:

Вы включаете машину, а она работает на холостом ходу.Насос вращается с той же скоростью, что и двигатель, и подает трансмиссионную жидкость к турбине, но поскольку двигатель не вращается очень быстро при полной остановке, турбина не вращается так быстро, поэтому она не может подавать крутящий момент к трансмиссии.

Вы нажимаете на газ. Это заставляет двигатель вращаться быстрее, что приводит к более быстрому вращению насоса гидротрансформатора. Поскольку насос вращается быстрее, трансмиссионная жидкость движется от насоса достаточно быстро, чтобы быстрее начать вращение турбины.Лопатки турбины направляют жидкость в статор. Статор еще не вращается, потому что скорость трансмиссионной жидкости недостаточно высока.

Но из-за конструкции лопаток статора, когда жидкость проходит через них, она отводит жидкость обратно к насосу в том же направлении, что и насос. Это позволяет насосу перемещать жидкость обратно в турбину с более высокой скоростью и создает большее давление жидкости. Когда жидкость возвращается в турбину, она делает это с большим крутящим моментом, в результате чего турбина передает больший крутящий момент на трансмиссию.Автомобиль трогается с места.

Этот цикл повторяется снова и снова по мере того, как ваша машина набирает скорость. Когда вы достигаете крейсерской скорости, трансмиссионная жидкость достигает давления, которое заставляет лопасти реактора окончательно вращаться. При вращении реактора крутящий момент уменьшается. На этом этапе вам не нужен большой крутящий момент для движения автомобиля, потому что автомобиль движется с хорошей скоростью. Муфта гидротрансформатора входит в зацепление и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос и двигатель.

Хорошо, значит, гидротрансформатор — это то, что позволяет или предотвращает передачу мощности от двигателя на трансмиссию и то, что умножает крутящий момент на трансмиссию, чтобы автомобиль начал движение с полной остановки.Пора взглянуть на части трансмиссии, которые позволяют автомобилю переключаться автоматически.

Планетарные передачи

По мере того, как ваш автомобиль достигает более высоких скоростей, ему требуется меньше крутящего момента, чтобы поддерживать движение. Трансмиссии могут увеличивать или уменьшать крутящий момент, передаваемый на колеса автомобиля, благодаря передаточным числам. Чем ниже передаточное число, тем больше крутящий момент. Чем выше передаточное число, тем меньше крутящий момент.

На механической коробке передач необходимо переместить рычаг переключения передач, чтобы изменить передаточное число.

На автоматической коробке передач передаточные числа увеличиваются и уменьшаются автоматически. И это возможно благодаря оригинальной конструкции планетарной передачи.

Планетарный редуктор состоит из трех компонентов:

  1. Солнечная шестерня. Находится в центре планетарной передачи.
  2. Планетарные шестерни / шестерни и их водило. Три или четыре шестерни меньшего размера, которые окружают солнечную шестерню и находятся в постоянном зацеплении с солнечной шестерней. Планетарные шестерни (или шестерни) установлены и поддерживаются водилом.Каждая из планетарных шестерен вращается на своих отдельных валах, которые соединены с водилом. Планетарные шестерни не только вращаются, но и вращаются вокруг солнечной шестерни.
  3. Зубчатый венец. Кольцевая шестерня является внешней шестерней и имеет внутренние зубья. Кольцевая шестерня окружает остальную часть зубчатой ​​передачи, а ее зубья находятся в постоянном зацеплении с планетарными шестернями.

Один планетарный ряд может обеспечивать задний ход и пять уровней переднего хода. Все зависит от того, какой из трех компонентов зубчатой ​​передачи движется или удерживается неподвижно.

Давайте посмотрим на это в действии, когда различные компоненты действуют либо как входная шестерня (шестерня, вырабатывающая мощность), либо как выходная шестерня (шестерня, которая получает мощность), либо удерживаются в неподвижном состоянии.

Солнечная шестерня: входная шестерня / планетарная передача: ведомая шестерня / коронная шестерня: неподвижно

В этом сценарии солнечная шестерня является входной шестерней. Кольцевая шестерня не двигается. Когда солнечная шестерня движется, а коронная шестерня удерживается на месте, планетарные шестерни будут вращаться на собственных валах водила и ходить вокруг внутренней части коронной шестерни, но в направлении, противоположном направлению солнечной шестерни.Это заставляет водило вращаться в том же направлении, что и солнечная шестерня. Таким образом, водило становится выходной шестерней.

Эта конфигурация создает низкое передаточное число, что означает, что входная шестерня (в данном случае солнечная шестерня) вращается быстрее, чем выходная шестерня (водило планетарной передачи). Но крутящий момент, создаваемый водилом планетарной передачи, намного больше, чем обеспечивает солнечная шестерня.

Такая конфигурация будет использоваться, когда автомобиль только начинает движение.

Солнечная шестерня: неподвижна / Планетарная передача: ведомая шестерня / Кольцевая шестерня: входная шестерня

В этом сценарии солнечная шестерня остается неподвижной, но коронная шестерня становится входной шестерней (то есть передает мощность в систему шестерен).Поскольку солнечная шестерня удерживается, вращающиеся планетарные шестерни будут ходить вокруг солнечной шестерни и нести водило планетарной передачи с собой.

Водило планетарной передачи движется в том же направлении, что и коронная шестерня, и является ведомой шестерней.

Эта конфигурация создает немного более высокое передаточное число, чем первая конфигурация. Но входная шестерня (коронная шестерня) по-прежнему вращается быстрее, чем ведомая шестерня (водило планетарной передачи). Это приводит к тому, что планетарный редуктор передает больший крутящий момент или мощность остальной трансмиссии.Эта конфигурация, скорее всего, будет использоваться, когда ваш автомобиль ускоряется с полной остановки или когда вы едете в гору.

Солнечная шестерня: входная шестерня / Планетарная передача: ведомая шестерня / Кольцевая шестерня: входная шестерня

В этом сценарии солнечная шестерня и коронная шестерня действуют как входные шестерни. То есть оба вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении. Это приводит к тому, что планетарные шестерни не вращаются на отдельных валах. Почему? Если коронная шестерня и солнечная шестерня являются входными элементами, внутренние зубья коронной шестерни будут пытаться вращать планетарные шестерни в одном направлении, в то время как внешние зубья солнечной шестерни будут пытаться вращать их в противоположном направлении.Так они встали на место. Весь блок (солнечная шестерня, водило планетарной передачи, коронная шестерня) движется вместе с одинаковой скоростью, и они передают одинаковое количество энергии. Когда вход и выход передают одинаковый крутящий момент, это называется прямым приводом.

Эта схема будет полезна, когда вы путешествуете со скоростью 45–50 миль в час.

Солнечная шестерня: неподвижна / Планетарная передача: входная шестерня / Кольцевая шестерня: выходная шестерня

В этом сценарии солнечная шестерня остается неподвижной, а водило планетарной передачи становится входной шестерней, которая передает мощность в систему шестерен.Кольцевая шестерня теперь является выходной шестерней.

При вращении водила планетарной передачи планетарные шестерни вынуждены обходить удерживаемую солнечную шестерню, что приводит в движение коронную шестерню быстрее. За один полный оборот водила планетарной передачи коронная шестерня совершает более одного полного оборота в одном и том же направлении. Это высокое передаточное число, обеспечивающее большую выходную скорость, но меньший крутящий момент. Такое расположение также известно как «овердрайв».

В такой конфигурации вы будете двигаться по автостраде со скоростью более 60 миль в час.

Автоматическая коробка передач обычно имеет более одного планетарного ряда. Они работают вместе, чтобы создать несколько передаточных чисел.

Поскольку в планетарной системе шестерни находятся в постоянном зацеплении, переключение передач осуществляется без включения или выключения шестерен, как в механической коробке передач.

Но как автоматическая трансмиссия определяет, какие части планетарной зубчатой ​​передачи должны действовать как входная шестерня, выходная шестерня или оставаться неподвижными, чтобы мы могли получить эти различные передаточные числа?

С помощью тормозных лент и муфт внутри трансмиссии.

Ленты тормозные и сцепления

Ленты тормозные изготовлены из металла, покрытого фрикционным органическим материалом. Тормозные ленты можно затянуть, чтобы удерживать кольцо или солнечную шестерню в неподвижном состоянии, или ослабить, чтобы они могли вращаться. Затягивание или ослабление тормозной ленты контролируется гидравлической системой.

Несколько муфт также подключаются к различным частям планетарной зубчатой ​​передачи. Муфты трансмиссии в автоматических трансмиссиях состоят из нескольких металлических и фрикционных дисков (поэтому их иногда называют «многодисковыми муфтами в сборе»).Когда диски прижимаются друг к другу, сцепление включается. Сцепление может привести к тому, что деталь планетарной передачи станет ведущей шестерней или станет неподвижной. Это просто зависит от того, как он связан с планетарной передачей. Независимо от того, включается ли сцепление или нет, это связано с комбинацией механической, гидравлической и электрической конструкции. И все это происходит автоматически.

Теперь тонкости того, как различные муфты работают вместе, чтобы удерживать и приводить в действие различные компоненты, довольно сложны.Слишком сложно описать это в тексте. Лучше всего это понять визуально. Я настоятельно рекомендую посмотреть это видео, которое проведет вас через это:

Как работает автоматическая коробка передач

Как видите, внутри АКПП много движущихся частей. В нем используется сочетание механики, жидкости и электротехники, чтобы обеспечить плавный переход от полной остановки до крейсерской скорости по шоссе.

Итак, давайте рассмотрим общую картину потока мощности в автоматической коробке передач.

Двигатель передает мощность на насос гидротрансформатора.

Насос передает мощность на турбину преобразователя крутящего момента через трансмиссионную жидкость.

Турбина отправляет трансмиссионную жидкость обратно в насос через статор .

Статор умножает мощность трансмиссионной жидкости, позволяя насосу передавать больше мощности обратно на турбину. Внутри гидротрансформатора создается вихревое вращение.

Турбина соединена с центральным валом, который соединяется с трансмиссией.Когда турбина вращается, вал вращается, передавая мощность на первую планетарную шестерню коробки передач .

В зависимости от того, какая многодисковая муфта или тормозная лента задействована в трансмиссии, мощность от гидротрансформатора вызовет либо солнечную шестерню , водило планетарной передачи , либо кольцевую шестерню планетарная зубчатая передача для движения или остановки.

В зависимости от того, какие части планетарной системы движутся или нет, определяет передаточное число .Независимо от того, какой у вас планетарный редуктор (солнечная шестерня в качестве входной, водило планетарной передачи в качестве выходного, кольцевая шестерня в неподвижном состоянии — см. Выше), будет определяться количество мощности, передаваемой трансмиссией на остальную часть трансмиссии.

Так в общих чертах работает автоматическая коробка передач. Есть датчики и клапаны, которые регулируют и модифицируют вещи, но это основная суть.

Это то, что легче понять визуально. Очень рекомендую посмотреть следующее видео.Предыстория, которую мы прошли, значительно облегчит понимание:

Что я тебе сказал? Автоматическая трансмиссия чертовски хороша.

Теперь, когда вы чувствуете, как машина переключает передачи, когда вы едете по автостраде, вы имеете хорошее представление о том, что происходит под капотом.

Теги: Автомобили

Работа механической и автоматической коробки передач

Принцип работы трансмиссии как на ручной, так и на автоматической системе довольно прост и интересен.В моей предыдущей статье система трансмиссии была объяснена как механизм, который передает мощность, создаваемую автомобильным двигателем, на ведущие колеса, называется СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ (или СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ). Поскольку двигателю необходимо преобразовывать свою механическую мощность в ведущие колеса, трансмиссия играет важную роль. К ним относятся изменяющийся крутящий момент, направление, скорость и позволяет автомобилю заводиться с высоким крутящим моментом.

Прочтите: все, что вам нужно знать о системе трансмиссии

Большинство водителей предпочитают механическую коробку передач в своем автомобиле.Что ж, у них обоих есть свои преимущества и ограничения, которые объясняются в другом посте.

Сегодня мы рассмотрим, как работают механическая и автоматическая трансмиссии.

Работа механической коробки передач:

Механическая коробка передач включает в себя набор шестерен и пару валов, которые являются входным и выходным валами. Шестерня на первом валу входит в зацепление с шестернями на другом валу. Передаточное отношение между выбранной передачей на первичном валу и шестерней, включенной на выходном валу, определяет общее передаточное число для этой передачи.

В механической трансмиссии передачи включаются перемещением рычага переключения передач. Взаимодействие осуществляется посредством рычажных механизмов, управляющих перемещением шестерен вдоль первичного вала. Автомобили с четырьмя передачами или скоростью имеют два рычага, а автомобили с пятью или шестью скоростями имеют три рычага. Эта связь изменяется при перемещении рычага переключения передач влево и вправо.

Сцепление играет важную роль в работе механической коробки передач, поскольку отсоединяет двигатель от первичного вала трансмиссии при нажатии.Он освобождает шестерни на первичном валу, заставляя его легко двигаться, поскольку двигатель передает крутящий момент через первичный вал. Это вызвало помолвку. Говорят, что сцепление отключено, когда рычаг сцепления не нажат. Как только сцепление отключает питание от двигателя к коробке передач, водитель легко выбирает передачу и отпускает сцепление. Отпускание сцепления позволило повторно подключить мощность двигателя к входному валу, что заставило автомобиль двигаться с выбранным передаточным числом.

Прочтите: различные типы сцепления и принцип их работы

На видео ниже показано, как работает система механической коробки передач:

Принцип работы автоматической коробки передач:

В работающей автоматической коробке передач происходит тот же процесс, что и в механической коробке передач, но происходит это бэкдор и автоматически.В этой ситуации муфта отсутствует, и трансмиссия полагается на преобразователь крутящего момента для передачи желаемой скорости.

Когда двигатель вращается с замедлением, очень небольшой крутящий момент передается через жидкость и турбину внутри преобразователя крутящего момента. А когда двигатель быстро вращается, весь крутящий момент двигателя передается на трансмиссию. Гидротрансформатор является причиной того, что автомобили с автоматической коробкой передач медленно двигаются вперед на холостом ходу и в приводе. Небольшая часть крутящего момента двигателя передается на входной вал трансмиссии.

Поскольку гидротрансформатор управляет подключением входа трансмиссии от двигателя. шестерни внутри трансмиссии включаются без прямого указания водителя. В трансмиссии используется один концентрический вал с набором шестерен внутри и вокруг друг друга в планетарной системе, включая солнечную шестерню. Водило планетарной передачи удерживает многоступенчатые планетарные шестерни и коронную шестерню.

Планетарный редуктор функционирует, изменяя соотношение входных и выходных скоростей передачи посредством переключения одной передачи на другую.Диапазон доступных соотношений зависит от того, какой из них задействован. Это полная гидравлическая система или система управления, которая задействует планетарные передачи в определенный момент времени. Эта гидравлическая система управления управляется запрограммированным электронным блоком управления.

Зубчатые передачи связаны со входом двигателя с помощью ряда внутренних муфт, которые управляются компьютером и гидравлической системой. Это помогает двигателю определить передаточное число, которое будет выводиться через выходной вал на ведущий вал колеса.

Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть, как работает автоматическая коробка передач:

На этом статья «Принцип работы автомобильной трансмиссии». Я надеюсь, что знания достигнуты, если да, любезно комментируйте, делитесь и рекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Ремонт автоматических коробок передач Springfield, MA

Прибл. Время: 90 минут | Диапазон цен: Узнать цену

Основы услуг по ремонту автоматических трансмиссий в автомобильном центре Tire Trak

Трансмиссия отвечает за передачу мощности от двигателя на ведущие колеса и помогает двигателю адаптироваться к диапазону скоростей.Автоматическая коробка передач направляет мощность от двигателя к ведущим колесам при автоматическом переключении передач, поэтому вы можете сосредоточиться на регулировании мощности и скорости. Автоматические трансмиссии состоят из следующих основных компонентов: планетарного редуктора, гидронасоса и гидротрансформатора. Основное различие между автоматической коробкой передач и механической коробкой передач — это преобразователь крутящего момента, который работает аналогично сцеплению. Гидротрансформатор автоматически подстраивается под частоту вращения двигателя и подает мощность на колеса автомобиля.В преобразователях крутящего момента трансмиссионная жидкость помогает смазывать внутренние шестерни и компоненты, хотя трансмиссионная жидкость также помогает с силой и давлением, необходимыми для переключения передач. В течение всего срока службы автоматической коробки передач различные услуги по техническому обслуживанию могут помочь предотвратить крупный ремонт и неожиданные поломки, одновременно продлив срок службы вашей коробки передач.

Почему услуги по ремонту автоматических трансмиссий должны выполняться в автомобильном центре Tyre Trak?

Услуга автоматической трансмиссии предназначена для предотвращения непредвиденных отказов и поддержания оптимальной работы трансмиссии.Несколько вещей, которые могут привести к обслуживанию автоматической коробки передач, включают буксировку тяжелых грузов и недостаточный уровень трансмиссионной жидкости. Проверка уровней трансмиссионной жидкости важна для поддержания чистоты и смазки всех шестерен и компонентов с внутренним зацеплением. Скрежет и протечки предупредят вас о потенциальных проблемах на ранней стадии. Если вы заметили запах гари, исходящий от трансмиссии вашего автомобиля, возможно, проблема связана со способностью вашей трансмиссии удерживать жидкость. Отсутствие регулярного технического обслуживания может способствовать возникновению неисправностей автоматической коробки передач.Замена трансмиссии может быть дорогостоящей, поэтому своевременный ремонт автоматической трансмиссии и базовое обслуживание важны для максимального продления срока службы трансмиссии.

Мы с гордостью обслуживаем потребности клиентов в ремонте автоматической трансмиссии в Спрингфилде, Массачусетс, Нортгемптоне, Массачусетсе, Лонгмидоу, Массачусетс, и прилегающих районах.

Обслуживаемых площадей: Спрингфилд, Массачусетс | Нортгемптон, Массачусетс | Лонгмидоу, Массачусетс | и прилегающие районы

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *