Как работает АКПП? Принцип работы и устройство автоматической коробки простым языком.

«Классическую» АКПП можно разделить на 5 самостоятельных узлов:

— планетарная передача;

— механизм переключения передач;

— гидроблок;

— блок управления;

— масляный насос.

Рассмотрим каждый из этих узлов отдельно.

Планетарная передача.

Краеугольный узел в автоматической коробке. Основных элементов в ней четыре и у каждого есть свое название. В центре находится солнечная шестерня. Вокруг нее расположены планеты-сателлиты; их количество может быть три или отличаться. На принцип работы ее это не влияет. Поверх этой конструкции надевается коронная шестерня.

Допустим, входной вал присоединен к солнечной шестерне, то есть двигатель вращает именно её. Если зафиксировать коронную шестерню неподвижно, а солнечную шестерню начать вращать, планеты поедут вокруг солнечной шестерни. Поэтому передача и называется планетарной.

Планетарный ряд АКПП 6F35 Ford Kuga

На оси сателлитов надевается узел называемый – «водило». Присоединяя к «водилу» входной вал, получим понижающий планетарный редуктор, потому что «водило» вращается медленнее, чем солнце. Передаточное число такого редуктора можно сделать практически любым, подбирая шестерни нужных размеров. Очевидно, что если входной вал прицепить к «водилу», а выходной к солнцу, то есть поменять их местами, редуктор станет повышающим. Если же оба вала присоединить к солнцу, то получится прямая передача. Таким образом, если подключать оба вала к нужным элементам «планетарки»  в нужный момент времени, то на основе этого простого механизма можно сделать  трехступенчатую коробку передач.

Теперь вернемся к началу. Если входной вал присоединить  к солнечной шестерне, а «водило» — зафиксировать? Тогда начинает вращаться солнце, «водило» же стоит на месте, а коронная шестерня вращается в противоположном направлении. Таким образом, работает задний ход.

Это еще не все. Если входной вал присоединить к «водилу», а выходной к коронной шестерне или наоборот, а солнце – зафиксировать. Получится  еще две передачи вперед и станет передач уже пять. Таким образом, «планетарка»  состоит из трех групп шестерен или звеньев: солнечной, водило и коронной. Важно, что все они вращаются вокруг одной оси. Этот факт позволяет подключать входной и выходной валы к каждому из звеньев. Оставшееся третье звено фиксируется неподвижно. В итоге, получается девять вариантов передач. Три из них прямые. Нам же достаточно одной, две передачи заднего хода и пять — для движения вперед.      

«Планетарка» – гениальный механизм. Нейтральная передача получается при положении, когда ни один из элементов не фиксируется, либо когда отсоединяется от «планетарки» один из валов.

Если поставить две «планетарки» последовательно, чтобы выходной вал первой из них являлся входным валом для второй «планетарки» мы можем получить 7*7=49 передач, из которых 29 передач вперед, остальные назад. Если установить три «планетарки» последовательно, можно получить 7*7*7=343 передачи. Как вы понимаете в автомобиле столько передач не нужно.

Планетарный ряд АКПП A6LF1 Hyundai/KIA

Механизм переключения передач.

Для соединения вала с одним из звеньев служит пакет фрикционов. Пакет состоит из колец двух видов: металлических  и фрикционных.  Металлические диски имеют зубья, расположенные снаружи, фрикционные – изнутри.

Механизм переключения скоростей работает методом сцепления  входного и выходного валов с дисками фрикционных пакетов посредством сцепления зубьев. Переключение скоростей происходит во время прижимания дисков фрикционного пакета друг к другу. У фрикционного пакета бывает только два нормальных состояния – он либо расслаблен и диски не испытывают трения, потому что между ними масло, либо пакет сжат и тогда кольца вращаются вместе и трения скольжения тоже нет. Ни в одном из случаев ничего не изнашивается. Трение в пакете происходит только в момент включения или выключения  передачи.

Фрикционы и стальные кольца АКПП 4EAT Subaru Impreza

Прижимание дисков фрикционного пакета друг к другу производит муфта, которая состоит из поршня и гидроцилиндра. Когда в цилиндр под давлением подается жидкость, поршень сжимает диски фрикционного пакета. То есть, фрикционные пакеты несут две функции — синхронизатора и механизма переключения передач. Таким образом, входной и выходной валы становятся одним целым.

Когда в АКПП включена какая-либо передача, даже когда автомобиль стоит, входной и выходной валы коробки соединены вместе, ничего в коробке не шевелится, а значит и не изнашивается. К примеру, когда автомобиль стоит на светофоре. В отличие от механической коробки передач, об АКПП хочется сказать, что в ней может работать сразу две скорости – то есть в момент передачи скорости заканчивает работать одна скорость и начинает работать одновременно другая. Это полезное свойство, когда даже в момент переключения скоростей двигатель продолжает толкать автомобиль вперед, называется переключение без разрыва потока мощности.

Пакет фрикционов, закрепленный на валу

Гидроблок

 Он подает давление жидкости на диски фрикционных пакетов. Гидроблок – это сложный механизм, в котором есть клапаны, открывающие или закрывающие доступ маслу и соленоиды, которые в современных коробках могут находиться, не только в состоянии включен или выключен, но и в промежуточных состояниях. Это весьма существенно с точки зрения обеспечения комфорта при эксплуатации коробки.

Гидроблок АКПП M78 SsangYong

Блок управления

 Другими словами — это «мозги» трансмиссии. Он принимает решение, когда какой соленоид включать, чтобы открыть клапан и какую передачу включать. Параметров, для принятия этих решений в современных коробках много, но основных, как и в пожилых коробках – два. Это скорость движения и степень нажатия на педаль газа. Суть в том, что у каждой передачи свой диапазон скорости, когда она может быть включена.

Почему «автомат» тупит? К примеру, когда нажимаем на педаль газа, проходит несколько секунд, прежде, чем скорость переключилась. Сделано это специально, чтобы исключить случайные нажатия на педаль газа. Движение в режиме «Спорт» сокращает время реакции АКПП. Но даже с учетом задержки «автомат» переключается быстрее, чем переключается «механическая» КП. Таким образом, блок управления «думает», а затем дает соленоидам команду открыться насколько нужно. Соленоиды подают давление жидкости на нужный пакет фрикционов, фрикционы сжимаются и включают определенную передачу.

Блок управления АКПП ZF 6HP26, прикрепленный к гидроблоку

Масляный насос.

Данный насос подает давление, которое соленоиды отправляют на фрикционы. Он механически подключен к корпусу гидротрансформатора, который вращается вместе с двигателем.

Насос АКПП

Основные моменты, которые нужно знать владельцам автомобилей с АКПП:

— наличие давления жидкости в коробке передач зависит только от того, работает двигатель или нет. От положения селектора зависит то, куда давление будет подано;

— при неработающем двигателе невозможно включить ни одну передачу;

— машину с «автоматом» невозможно завести с толкача;

— буксировка автомобиля с «автоматом», с неработающим двигателем запрещена производителем на дальнее расстояние и с большой скоростью, поскольку коробка не смазывается маслом;

— в АКПП есть такая деталь, которая называется «собачка». Она блокирует выходной вал коробки передач, когда ставится селектор в положение «P». Положение селектора «P» и «N» отличаются только тем, зацеплена собачка или нет;

  — положение селектора в положении «P» на уклонах использовать взамен ручному тормозу опасно. Так как «ручник» включает тормоза, как правило, на двух задних колесах. Если, к примеру, гололед, то в положении селектора «P», машина может покатиться, потому, что в этом положении может крутиться одно колесо.

Если остались вопросы – пишите комментарии под данной статьей, либо звоните напрямую нашему мастеру по телефону 8 (495) 152-59-99.