Принцип работы акпп с гидротрансформатором видео: Гидротрансформатор акпп принцип работы видео

Содержание

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:

Планетарная коробка соответствует по назначению своему механическому аналогу. Разница состоит в том, что в автомате переключения производятся сервоприводами, а на механике – вручную.

Фактически управление работой АКПП осуществляется при помощи двух педалей: акселератора и тормоза. При этом нажатие на «газ» не приводит к увеличению частоты оборотов двигателя, а влияет непосредственно на скорость движения.

Устройство узлов и механизмов

Конструкции отдельных элементов могут различаться. Рассмотрим только один из наиболее часто встречающихся вариантов — гидротрансформатор. Он имеет в своем составе:

  • турбонасос;
  • турбину;
  • статор.

Корпус данного устройства жестко устанавливается на маховике, чем по аналогии оно сходно с корзиной механического сцепления.

Статоры бывают двух видов: неподвижные по отношению к блоку двигателя или стопорящиеся при помощи ленточного тормоза. Такая конструкция позволяет обеспечивать оптимальное использование крутящего момента, особенно на малых оборотах. Корпус гидротрансформатора заполнен вязким маслом.

Планетарная коробка или редуктор представляет собой целый набор механизмов в ее состав входят:

  • эпицикл — большая шестерня с обращенными внутрь зубьями;
  • малая солнечная шестерня;
  • водило с шестернями сателлитами.

Видео — принцип работы планетарного ряда автоматической коробки передач:

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:

Может заинтересовать:


Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Добавить свою рекламу


Сравнить стоимость ОСАГО для своего авто

Добавить свою рекламу


Выбрать видеорегистратор: незаменимый гаджет для водителя

Добавить свою рекламу


Некоторые водители предпочитают видеорегистратор в виде зеркала

Добавить свою рекламу

Принцип действия АКПП

Из чего состоит автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП) является важнейшим элементом трансмиссии современного автомобиля, главное предназначение которого – прием, передача, изменение крутящего момента, направления и скорости движения. Рассмотрим устройство и принцип работы коробки автомата.
Основные узлы АКПП:

  1. Гидротрансформатор – устройство, которое с помощью рабочей жидкости преобразует и передает крутящий момент от входного вала.
  2. Планетарный редуктор – главный механизм АКПП, который представляет собой несколько систем шестерней, каждая система состоит из «солнечной шестерни», сателлитов, планетарного водила и коронной шестерни. Редуктор получает крутящий момент от гидротрансформатора и изменяет его, в соответствии с условиями движения.
  3. Система гидравлического управления (гидроблок) – сложный механический комплекс, предназначенный для управления планетарной системой.
  4. Устройства переключения передач – пакеты фрикционов, тормозная лента.
АКПП в разрезе:

Рассмотрим перечисленные узлы более подробно.

1. Гидротрансформатор.

Гидротрансформатор выполняет функции сцепления и служит для передачи крутящего момента от двигателя на трансмиссию. Основной элемент гидротрансформатора – гидромуфта, представляет собой два лопастных колеса, расположенные друг перед другом на минимальном расстоянии. Одно колесо, соединенное с маховиком двигателя, получило название насосное колесо. Другое, турбинное колесо соединяется с помощью вала с планетарным механизмом.  Пространство между колесами заполнено рабочей жидкостью — трансмиссионным маслом. Под воздействием центробежной силы вязкая рабочая жидкость плавно вовлекает в движение турбинное колесо. Таким образом, между ведущим и ведомым валом нет жесткой связи, и как следствие – обеспечивается плавная передача вращения, без рывков и толчков.

Принцип работы гидромуфты:

По своей функциональности гидротрансформатор представляет собой гидромуфту, дополнительно оборудованную центральным лопастным колесом – реактором (статором). В начале движения реактор неподвижен, т.к его лопасти расположены под определенным углом, который расчитан так, чтобы удерживать отраженную от турбинного колеса рабочую жидкость.  Если реактор отсутствует, то отраженная от турбины жидкость будет тормозить насосное колесо. Когда обороты насоса и турбины выравниваются (точка сцепления), реактор также начинает вращаться с той же скоростью – гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, т.е не усиливая, а только передавая крутящий момент.

Принцип работы гидротрансформатора:

 2. 
Планетарный редуктор.

Планетарный редуктор состоит из следующих частей:

2.1. Планетарные элементы.

2.2. Муфты сцепления и тормоза.

2.3. Ленточные тормоза.

Планетарный элемент состоит из центрального узла – солнечной шестерни, вокруг которой расположены шестерни – сателлиты, которые устанавливаются на планетарное водило. С внешней стороны сателлиты сцеплены с коронной шестерней.

Планетарная передача:

 

Для переключения скорости в автомате с тремя передачами используется 2 планетарных ряда, а в АКПП с четырьмя передачами – 3 планетарных ряда.

Муфта сцепления состоит из чередующихся дисков и пластин, которые вращаются вместе с ведущим валом, а диски соединены с элементом планетарного ряда и приводятся в действие гидравлическим давлением.

Ленточный тормоз состоит из тормозной ленты и тормозного барабана. Один конец тормозной ленты жестко крепится к картеру АКПП, а второй соединен через рычажный механизм с поршнем гидропривода.

 

Принцип работы первой передачи:
  1. Солнечная шестерня приводится в движение гидротрансформатором.
  2. Сателлиты блокируются, вращение передается на коронную шестерню.
  3. Передаточное число: — 2.4:1.
  4. Т.к в коробке используется минимум 2 планетарных ряда, то первый ряд вращает второй, а со второго вращение передается на выходной вал.
Принцип работы второй передачи:

Вторая передача реализуется с помощью двух планетарных рядов.

  1. Солнечная шестерня первого планетарного ряда приводит в движение сателлиты и водило, а коронная шестерня блокируется тормозной лентой. Передаточное число первого планетарного ряда: 2.2 : 1.
  2. Водило с сателлитами первого планетарного ряда передает вщращение на второй планетарный ряд, в котором солнечная шестерня заблокирована. Коронная шестерня второго ряда является выходом.

Передаточное число первого планетарного ряда: 0.67:1.

Общее передаточное число второй передачи: 2.2 х 0.67 = 1.47:1.

 

 

 

 

 

 

 

Принцип работы третьей передачи:
  1. Блокируется коронная шестерня
  2. Блокируются сателлиты. Такая конфигурация приводит к вращению всей планетарной системы как единого целого и обеспечивает передаточное число 1:1.

 

 

 
Принцип работы четвертой передачи:

Эта передача с повышенной скоростью вращения, обеспечивает скорость выходного вала выше чем скорость входного.

Солнечная шестерня вращается свободно, коронная шестерня заблокированна тормозной лентой. Передаточное число: 0.67:1.

 

Принцип работы задней передачи:
  1. Солнечная шестерня второго планетарного ряда приводится в движение входным валом, а водило сателлитов удерживается тормозной лентой.
  2. Солнечная шестерня первого планетарного ряда получает вращение от второго, но имеет противоположное направление. Передаточное число: -2:1.

 

3. Гидравлическая система управления.

Гидравлическая система управления (ГСУ) АКПП предназначена для автоматического управления трансмиссией. Изначально гидросистема осуществляла все управляющие и контрольные функции в АКПП во время движения: формировала все необходимые давления, определяла моменты переключения и качество переключения передач и т.д. С появлением электронных блоков управления гидросистема «делегировала» большинство своих функций электронике, играя роль, скорее, исполнительной системы.

ГСУ представляет собой комплекс, состоящий из резервуара (поддона с магнитом для сбора металлической стружки – результат износа элементов автомата), масляного насоса, центробежного регулятора, системы клапанов, исполняющих устройств и масляных каналов (магистралей). Очень важно, чтобы в резервуаре (поддоне или картере трансмиссии) всегда находился строго определенный уровень масла. Масло в системе выполняет функцию смазки, охлаждения и является рабочей жидкостью для системы автоматического переключения передач. Поддон через канал для щупа имеет доступ к атмосферному воздуху, чтобы насос мог втягивать масло и передавать его в систему.  Масло проходит через фильтр и создает гидравлическое давление (рабочее давление), величина которого управляется регулятором давления. 

Регулятор давления это клапан золотникового типа с пружиной, которая, в зависимости от своей жесткости, задает величину давления.

Регулятор давления:

 

В начальный момент пружина устанавливает клапан в крайнее левое положение, происходит открытие входного отверстия и перекрытие выходного. Жидкость продолжает поступать, давление увеличивается до тех пор, пока не сдвигается пружина. Клапан сдвигается вправо, открывая выходное отверстие и давление начинает падать. Затем процесс повторяется снова. В некоторых регуляторах давления вместо пружины используется дроссельное давление, что позволяет на выходе клапана получать рабочее давление, зависящее от режима работы двигателя.

В гидросистемах с электронным блоком управления давление регулируется электромагнитными клапанами или соленоидами. Соленоид управляется электрическими сигналами, параметры которых меняются в зависимости от скорости движения автомобиля, угла открытия дроссельной заслонки и других характеристик. Как и механические клапана, соленоиды постоянно находятся в циклическом режиме «Вкл»-«Выкл».

В зависимости от назначения клапана бывают:

  1. Предохранительные, для защиты от высокого давления.
  2. Управляющие потоками жидкости в каналах.
  3. Одноходовые управляют потоком в одной магистрали.
  4. Двухходовые управляют потоком в двух магистралях.
  5. Клапан выбора режима связан с рычагом селектора режимов.
  6. Клапан переключения для управления переключением передач.

Большая часть клапанов гидравлической системы управления расположена в клапанной коробке, корпус которой обычно изготовлен из сплава алюминия. Насос всасывает масло из поддона, которое, пройдя регулятор давления, попадает в клапанную коробку, весь корпус которой состоит из каналов разнообразной формы (гидроплита).

Каналы гидроплиты:

В клапанной коробке происходит перераспределение потока жидкости к соответствующим сервоприводам (гидроцилиндрам и бустерам), с помощью которых происходит управление фрикционными муфтами и тормозами.

Гидроцилиндр – исполнительный механизм системы управления АКПП, который преобразует давление рабочей жидкости в механическую работу, Давление жидкости вызывает перемещение поршня, тем самым включая и выключая фрикционные элементы управления. Обычно, гидроцилиндр используется для включения ленточного тормоза, а для блокировочной муфты или для дискового тормоза применяется бустер.

Гидроцилиндр и бустер:

4. Фрикционные диски.

Фрикционы (фрикционные диски) выполняют функции сцепления передач в АКПП. Представляют собой тонкие кольца двух видов: подвижные мягкие (соединены с шестерней) и металлические (неподвижно соединены с корпусом редуктора). Кольца устанавливаются на планетарные редукторы. При выключенной передаче кольца свободно вращаются относительно друг друга. В тот момент, когда передача включается, через  систему управления на гидравлический цилиндр подается рабочая жидкость и фрикционные диски сжимаются, активируя нужную шестерню. Активировав или заблокировав ту или иную шестерню планетарного ряда, можно менять передаточное число механизма, и, как следствие — скорость вращения вала.

Для лучшего понимания работы АКПП рекомендуем к просмотру видео (3-D модель):

Для закрепления информации — посмотрите видео (2-D модель):

 

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:

 

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.

★ Принцип работы акпп с гидротрансформатором | Информация

Пользователи также искали:

принцип работы гидротрансформатора на вариаторе, гидротрансформатор неисправности, как проверить работу гидротрансформатора, гидротрансформатор вариатора, гидротрансформатор и гидромуфта, признаки умирающего гидротрансформатора, гидротрансформатор, гидротрансформатор погрузчика, гидротрансформатора на вариаторе, гидротрансформатор акпп бмв е60, принцип работы гидротрансформатора на вариаторе, принцип работы, гидротрансформатор акпп, акпп, гидротрансформатором, принципы, принцип, принцип работы гидротрансформатора акпп, автоматическая коробка переключения передач, гидротрансформатора акпп, гидротрансформатора, работы, принцип работы гидротрансформатора, акпп с гидротрансформатором, гидротрансформатор принцип работы, гидротрансформаторы акпп, принцип работы акпп, гидротрансформаторов, принцип работы акпп с гидротрансформатором, принципа, работа,

Устройство АКПП | Принцип работы автоматической коробки передач |

Устройство АКПП

Автоматическая коробка передач появилась на автомобилях еще в шестидесятых годах прошлого века. Сегодня с совершенствованием технологии АКПП обеспечивает автомобилю великолепные показатели динамики разгона, отличную экономичность и удобство использования. Неудивительно, что сегодня отмечается тенденция, когда автоматы начинают постепенно вытеснять механические коробки передач. Попробуем разобраться из чего же состоит автоматическая коробка передач и рассмотрим принцип ее работы.

Устройство и работа АКПП

Современные автоматические коробки передач состоят их трех основных компонентов – гидротрансформатора, гидравлической системы управления и планетарных редукторов.

Принцип работы АКПП Видеозапись

 

Гидротрансформатор

Основная задача гидротрансформатора – это передача крутящего момента от двигателя непосредственно в АКПП. Выполнен гидротрансформатор по принципу модернизированной гидравлической муфты с бесконтактной передачей. Состоит гидротрансформатор из герметичного корпуса, внутри которого расположены многочисленные валы, одна или несколько турбин и гидравлический насос. Турбина приводит в действие расположенный тут же планетарный редуктор. Турбина и редуктор заполнены специальной гидравлической жидкостью, которая имеет высокое давление. За нагнетание необходимого давления отвечает гидронасос, а вращение турбины происходит без механического сцепления, что в свою очередь обеспечивает максимально плавную передачу крутящего момента. Во время смены ступеней АКПП часть крутящего момента принимает на себя гидротрансформатор, что обеспечивает отсутствие рывков и толчков при смене передач.

Планетарный редуктор

Планетарный редуктор состоит из многочисленных муфт и подвижных деталей, которые позволяют изменять показатели крутящего момента. Именно редуктор отвечает за изменение вращения основного вала автоматической коробки передач. Следует отметить, что планетарный редуктор является достаточно надежным элементом и выходит из строя в редких случаях. Гидротрансформатор и редуктор отвечают за передачу и изменение крутящего момента.

Насос

Непосредственно смены передач осуществляются при помощи гидравлической системы управления. Основой гидравлики является мощный масляный насос, которые создает в системе необходимое давление. Именно этот блок управления путем изменения положения клапанов осуществляет моментальное переключение передач. Современные гидравлические системы управления способны как в полностью автоматическом режиме переключать передачи АКПП, так и работать по команде водителя, который при помощи селектора трансмиссии вручную изменяет активные передачи АКПП.

Гидроблок

Один из важнейших элементов АКПП, «мозги» коробки передач. Выполняет сложнейшую работу организатора потоков АТФ. Так же, в силу своей повышенной нагрузке имеет высокий шанс выхода из строя. Не спишите расстраиваться, в основном отказывают соленоиды, сам же гидроблок АКПП остается исправен.

Современные автоматические коробки передач состоят из многочисленных электронных блоков и систем управления, которые изменяют работу данного агрегата в режиме реального времени. Использование таких современных АКПП позволяет существенным образом снизить показатели расхода топлива без ущерба для динамики автомобиля. Обеспечивается великолепный комфорт управления автомобилем, что зачастую невозможно при использовании механических трансмиссий. Однако такие сверхсложные компьютеризированные коробки передач имеют также и свои недостатки. В первую очередь это надежность узла, который при неправильной эксплуатации часто выходит из строя и требует квалифицированного ремонта. Также следует сказать и о повышенных требованиях по сервисному обслуживанию таких коробок автомат, что приводит к увеличению расходов на обслуживание автомобиля.

Блог

AAMCO | Что такое гидротрансформатор [и как он работает]?

Вы когда-нибудь замечали, что ваша машина не может проработать неделю на баке бензина, чтобы проработать всего два дня? Ваша машина когда-нибудь ломалась и могла ли вообще куда-нибудь ехать, несмотря на то, что двигатель, казалось, работал нормально? Приводил ли ваш механик когда-либо к гидротрансформатору во время любой из этих проблем?

Гидротрансформатор - это то, что заставляет автоматическую коробку передач в легковых и грузовых автомобилях двигаться. И хотя они являются неотъемлемой частью автоматического транспортного средства, многие люди не понимают, как они работают. Читайте дальше, чтобы узнать, что такое гидротрансформатор и как он помогает вам катиться по дороге.

Что такое крутящий момент

Прежде чем мы перейдем к идее гидротрансформатора, давайте кратко рассмотрим, что такое крутящий момент. Проще говоря, крутящий момент - это потенциальная энергия, которую вы создаете, когда что-то скручиваете. Заводные игрушки, с которыми вы играли в детстве, и машины, которые катятся вперед после того, как вы их тянете назад, работают с крутящим моментом.

В автомобилях вращение коленчатого вала двигателя создает крутящий момент. Это то, что позволяет разгонять машину. Чем выше крутящий момент ваш двигатель, тем быстрее он работает.

Важность гидротрансформатора

Гидротрансформатор передает крутящий момент от двигателя на вращающуюся ведомую нагрузку. В автомобиле с автоматической коробкой передач преобразователь крутящего момента соединяет источник питания с нагрузкой.

Анатомия

Преобразователи крутящего момента

состоят из пяти основных компонентов: крыльчатки, турбины, статора, муфты и жидкости.Статор делает преобразователь крутящего момента преобразователем крутящего момента; без статора это просто гидравлическая муфта.

Крыльчатка представляет собой деталь с наклонными лопастями, которая чем-то похожа на вентилятор. Эта деталь вращается механически двигателем. Во время вращения крыльчатка проталкивает трансмиссионную жидкость через свои лопасти; чем быстрее он идет, тем быстрее движется жидкость.

Когда жидкость покидает рабочее колесо, она перемещается в турбину, почти идентичную лопатку, которая находится напротив рабочего колеса.Жидкость, попадающая на расположенные под углом лопасти турбины, заставляет турбину начать вращение, что поворачивает вал трансмиссии и насос в вашем автомобиле. Жидкость перенаправляется через центр турбины, где снова ударяет по крыльчатке.

Здесь вступает в силу статор; статор находится в центре гидротрансформатора. Это еще одна серия лопастей вентиляторного типа, которые расположены под углом, так что когда трансмиссионная жидкость попадает в них, она снова меняет направление. Статор предохраняет трансмиссионную жидкость, которая вращается в направлении, противоположном двигателю, от удара о корпус преобразователя и замедления его движения.

Гидротрансформатор также имеет корпус, который прикреплен к двигателю вместе с крыльчаткой. В большинстве преобразователей крутящего момента также используется блокирующая муфта, которая блокирует крыльчатку и турбину вместе на высоких скоростях для повышения топливной экономичности автомобиля.

Фазы

Гидротрансформатор работает в трех фазах: остановка, ускорение и сцепление.

Во время остановки двигатель продолжает вращаться, как и крыльчатка. Но турбина не может вращаться, поэтому машина не движется. Вот что происходит, когда у вас работает двигатель, включена передача и вы нажимаете ногой на тормоз, поэтому автомобиль не движется.

Ускорение - это когда в игру вступает сила увеличения крутящего момента. По мере увеличения числа оборотов двигателя крыльчатка начинает двигаться быстрее, что заставляет турбину двигаться быстрее. Но на этом этапе крыльчатка все еще движется быстрее, чем турбина.

Муфта - это то, что происходит при движении на высоких скоростях.Скорости крыльчатки и турбины на этом этапе почти идентичны, и это когда некоторые модели блокируют их вместе с помощью фрикционной муфты для повышения эффективности. На самом деле статор в основном не участвует в этом процессе, поскольку при достаточно высоких скоростях жидкость будет двигаться таким образом, чтобы не было риска удара о корпус преобразователя.

КПД

Одна из важнейших задач статора - повысить эффективность гидротрансформатора. Перенаправляя жидкость, выходящую из турбины, статор может собирать эту кинетическую энергию и возвращать ее в цикл.Это позволяет преобразователям крутящего момента умножать крутящий момент для большего ускорения.

Но гидротрансформаторы не могут быть эффективными на 100 процентов, пока не произойдет блокировка; в этом процессе участвуют трение и некоторые потери кинетической энергии. Преобразователи крутящего момента наиболее эффективны на очень низких скоростях. Хотя такие компании, как Buick, поиграли с добавлением дополнительных турбин в свои муфты крутящего момента, эти модели никогда не были такими эффективными, как традиционные трехкомпонентные модели, и были сняты с производства.

Общие проблемы

Существует несколько распространенных причин выхода из строя гидротрансформатора, некоторые из которых могут быть опасными. Постоянно высокое проскальзывание гидротрансформатора может вызвать перегрев, который может повредить эластомерные уплотнения, удерживающие трансмиссионную жидкость в преобразователе. Жидкость начнет вытекать, и когда в системе закончится жидкость, она может вообще перестать работать.

Муфта статора также может заедать или ломаться.Во время заклинивания внутренние и внешние элементы сцепления могут навсегда заблокироваться, что приведет к огромному снижению эффективности использования топлива. Если муфта статора вообще выйдет из строя, статор будет свободно вращаться, и ваша машина вообще не сможет двигаться самостоятельно.

В некоторых случаях вы можете увидеть деформацию и фрагментацию лезвия. В большинстве случаев это приведет к тому, что гидротрансформатор будет работать не так эффективно, что приведет к сокращению расхода бензина. В некоторых крайних случаях преобразователь может самоуничтожиться.

Внутри корпуса преобразователя крутящего момента движется много давления и горячей жидкости. В некоторых случаях это давление может стать слишком высоким, и корпус может взорваться или даже взорваться. Если корпус разорвется, вы подвергнетесь опасности разлетающихся осколков и горячего масла.

Узнайте больше о том, как работает ваш автомобиль

Гидротрансформатор - одна из самых важных частей автомобиля, о которых забывают. Это то, что позволяет автомобилям с автоматической коробкой передач работать, и это большая часть того, что определяет вашу топливную экономичность.Небольшое знание того, как работают эти детали, может помочь вам диагностировать проблемы, которые в противном случае могли бы быть связаны с трансмиссией, что сэкономит вам много денег на ремонте.

Как работает автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач позволяет двигателю автомобиля работать в узком диапазоне скоростей, как и механическая коробка передач. Поскольку двигатель достигает более высоких степеней крутящего момента (крутящий момент - это мощность вращения двигателя), шестерни в трансмиссии позволяют двигателю в полной мере использовать крутящий момент, создаваемый при сохранении соответствующей скорости.

Насколько важна коробка передач для работы автомобиля? Без трансмиссии у транспортных средств только одна передача, требуется целая вечность, чтобы достичь более высоких скоростей, и быстро изнашивать двигатель из-за постоянно высоких оборотов.

Принцип работы автоматической коробки передач

Принцип, лежащий в основе автоматической коробки передач, основан на использовании датчиков для определения подходящего передаточного числа для использования, в значительной степени зависящего от желаемой скорости транспортного средства.Трансмиссия соединяется с двигателем в колоколе, где преобразователь крутящего момента преобразует крутящий момент двигателя в движущую силу, а в некоторых случаях даже усиливает эту мощность. Преобразователь крутящего момента в трансмиссии передает эту мощность на приводной вал через планетарный редуктор и диски сцепления, которые затем позволяют ведущим колесам автомобиля вращаться, обеспечивая движение вперед, с разными передаточными числами, необходимыми для разных скоростей. В зависимости от марки и модели сюда входят автомобили с задним, передним и полным приводом.

Если бы у транспортного средства была только одна или две передачи, увеличение скорости было бы проблемой, потому что двигатель вращается только на определенных оборотах в зависимости от передачи. Это означает более низкие обороты на более низких передачах и, следовательно, более низкую скорость. Если наивысшая передача была второй, то транспортному средству требовалось бесконечно разгоняться до скорости на более низких оборотах, постепенно увеличиваясь и увеличиваясь по мере того, как транспортное средство набирало скорость. Нагрузка на двигатель также становится проблемой при работе на высоких оборотах в течение длительного времени.

За счет использования определенных передач, которые работают вместе друг с другом, автомобиль постепенно набирает скорость по мере перехода на более высокие передачи. Когда автомобиль переключается на более высокие передачи, обороты снижаются, уменьшая нагрузку на двигатель. Различные шестерни представлены передаточным числом (которое является соотношением шестерен по размеру и количеству зубьев). Шестерни меньшего размера вращаются быстрее, чем шестерни большего размера, и в каждой позиции шестерни (в некоторых случаях с первой по шестую) используются разные шестерни разного размера и числа зубьев для достижения плавного ускорения.

Охладитель трансмиссии необходим при транспортировке тяжелых грузов, поскольку более тяжелая нагрузка создает дополнительную нагрузку на двигатель, заставляя его работать более горячим и сжигать трансмиссионную жидкость. Охладитель трансмиссии находится внутри радиатора, где отводит тепло от трансмиссионной жидкости. Жидкость проходит по трубкам в охладителе к охлаждающей жидкости в радиаторе, поэтому трансмиссия не нагревается и может выдерживать более тяжелые нагрузки.

Что делает гидротрансформатор

Преобразователь крутящего момента умножает и передает крутящий момент, создаваемый двигателем транспортного средства, и передает его через шестерни трансмиссии на ведущие колеса на конце приводного вала.Некоторые преобразователи крутящего момента также действуют как механизм блокировки, связывая двигатель и трансмиссию при работе на одинаковых скоростях. Это помогает предотвратить пробуксовку коробки передач, что приводит к снижению эффективности.

Гидротрансформатор может иметь одну из двух форм. Первая, гидравлическая муфта, использует по меньшей мере двухэлементный привод для передачи крутящего момента от трансмиссии на приводной вал, но не увеличивает крутящий момент. Гидравлическая муфта, используемая в качестве альтернативы механической муфте, передает крутящий момент двигателя на колеса через карданный вал.Другой, преобразователь крутящего момента, использует в общей сложности не менее трех элементов, а иногда и больше, для увеличения крутящего момента на выходе из трансмиссии. Преобразователь использует серию лопастей и реактора или лопаток статора для увеличения крутящего момента, что приводит к увеличению мощности. Статор или статические лопасти служат для перенаправления трансмиссионной жидкости до того, как она попадет в насос, резко увеличивая эффективность преобразователя.

Внутренняя работа планетарного редуктора

Знание того, как части автоматической трансмиссии работают вместе, действительно может увидеть все это в перспективе.Если заглянуть внутрь автоматической коробки передач, помимо различных лент, пластин и шестеренчатого насоса, основным ее компонентом является планетарный ряд. Эта зубчатая передача состоит из солнечной шестерни, планетарных шестерен, водила планетарной шестерни и коронной шестерни. Планетарный механизм размером примерно с дыню создает различные передаточные числа, необходимые трансмиссии для достижения необходимых скоростей для движения вперед во время движения, а также для включения заднего хода.

Различные типы передач работают вместе, работая как вход или выход для определенного передаточного числа, необходимого в любой момент времени.В некоторых случаях шестерни бесполезны в определенном передаточном числе и поэтому остаются неподвижными, а ленты внутри трансмиссии удерживают их в стороне до тех пор, пока они не понадобятся. Другой тип зубчатой ​​передачи, составная планетарная передача, включает в себя два набора солнечных и планетарных шестерен, но только одно зубчатое колесо. Целью этого типа редуктора является обеспечение крутящего момента в меньшем пространстве или увеличение общей мощности транспортного средства, например, в грузовике большой грузоподъемности.

Изучение шестерен

Во время работы двигателя трансмиссия реагирует на любую передачу, которую водитель включает в данный момент.В положении «Парковка» или «Нейтраль» трансмиссия не включается, поскольку транспортным средствам не нужен крутящий момент, когда они не находятся в движении. У большинства автомобилей есть различные приводные механизмы, которые можно использовать при движении вперед, от первой до четвертой.

Высокопроизводительные автомобили, как правило, имеют даже больше передач, даже до шести, в зависимости от марки и модели. Чем ниже передача, тем ниже скорость. В некоторых транспортных средствах, особенно грузовиках средней и большой грузоподъемности, используется повышающая передача, чтобы поддерживать более высокие скорости, а также повышать топливную эффективность.

В последнюю очередь автомобили используют заднюю передачу для заднего хода. В задней передаче используется одна из меньших шестерен для включения более крупной планетарной передачи, а не наоборот при движении вперед.

Как в трансмиссии используются муфты и ленты

Кроме того, в автоматической коробке передач используются муфты и ленты, которые помогают достичь различных необходимых передаточных чисел, в том числе для повышающей передачи. Муфты вступают в действие при соединении частей планетарных шестерен друг с другом, в то время как ленты помогают удерживать шестерни в неподвижном состоянии, чтобы они не вращались, когда они не нужны.Ремни, управляемые гидравлическими поршнями в трансмиссии, фиксируют части зубчатой ​​передачи. Гидравлические цилиндры и поршни также управляют сцеплениями, заставляя их включать передачи, необходимые для определенного передаточного числа и скорости.

Диски сцепления находятся внутри барабана сцепления трансмиссии и чередуются со стальными дисками между ними. Диски сцепления в виде дисков врезаются в стальные диски благодаря специальному покрытию. Вместо того, чтобы повредить пластины, диски постепенно захватывают их, медленно передавая мощность, которая затем передается на ведущие колеса автомобиля.

Диски сцепления и стальные диски представляют собой общую область, где происходит проскальзывание. В конечном итоге это проскальзывание приводит к попаданию металлической стружки в остальную часть трансмиссии и, в конечном итоге, к отказу трансмиссии. Механик проверит трансмиссию, если у автомобиля есть проблемы с проскальзыванием трансмиссии.

Гидравлические насосы, клапаны и регулятор

Но откуда берется «настоящая» мощность в автоматической коробке передач? Реальная мощность заключается в гидравлической системе, встроенной в корпус трансмиссии, включая насос, различные клапаны и регулятор.Насос всасывает трансмиссионную жидкость из поддона, расположенного в нижней части трансмиссии, подает ее в гидравлическую систему для приведения в действие содержащихся в ней муфт и лент. Кроме того, внутренняя шестерня насоса соединяется с внешним корпусом гидротрансформатора. Это позволяет ему вращаться с той же скоростью, что и двигатель транспортного средства. Внешняя шестерня насоса вращается в соответствии с внутренней шестерней, позволяя насосу всасывать жидкость из отстойника с одной стороны, одновременно подавая ее в гидравлическую систему с другой стороны.

Регулятор регулирует трансмиссию, сообщая ему скорость автомобиля. Регулятор с подпружиненным клапаном открывается тем сильнее, чем быстрее движется автомобиль. Это позволяет гидравлической системе трансмиссии пропускать больше жидкости на более высоких скоростях. В автоматической коробке передач используется один из двух типов устройств, ручной клапан или вакуумный модулятор, чтобы определить, насколько сильно работает двигатель, увеличивая давление по мере необходимости и запрещая использование определенных передач в зависимости от используемого передаточного числа.

Правильно обслуживая трансмиссию, владельцы автомобилей могут рассчитывать на то, что она прослужит весь срок службы автомобиля. В очень прочной системе автоматической трансмиссии используется множество различных деталей, включая преобразователь крутящего момента, планетарные передачи и барабан сцепления, которые обеспечивают мощность на ведущие колеса автомобиля, поддерживая его на желаемой скорости.

При возникновении проблем с автоматической коробкой передач обратитесь за помощью к механику для поддержания уровня жидкости, осмотра на предмет повреждений и, при необходимости, ремонта или замены.

Общие проблемы и признаки проблем автоматической коробки передач

Некоторые из наиболее распространенных проблем, связанных с неисправной коробкой передач, включают:

  • Отсутствие реакции или колебания при включении передачи. Обычно это указывает на проскальзывание трансмиссии.
  • Коробка передач издает множество странных мычаний, стуков и мычаний. Попросите механика проверить ваш автомобиль, когда он издает такие шумы, чтобы определить, в чем проблема.
  • Утечка жидкости указывает на более серьезные проблемы, и вам следует попросить механика устранить эту проблему как можно скорее. Трансмиссионная жидкость не горит, как моторное масло. Регулярная проверка уровня жидкости механиком может помочь устранить потенциальную проблему до ее начала.
  • Запах гари, особенно из области трансмиссии, может указывать на очень низкий уровень жидкости. Трансмиссионная жидкость предохраняет шестерни и детали трансмиссии от перегрева.
  • Контрольная лампа двигателя также может указывать на проблему с автоматической коробкой передач.Попросите механика провести диагностику, чтобы найти точную проблему.

Как работает гидротрансформатор?

Преобразователи крутящего момента с автоматической коробкой передач

Вы когда-нибудь задумывались, что делает гидротрансформатор?

Преобразователь крутящего момента передает мощность от двигателя к коробке передач.
Без гидротрансформатора ваша автоматическая коробка передач не будет работать.
Автомобили с автоматической трансмиссией не имеют сцепления, поэтому им нужен способ, позволяющий двигателю продолжать работать, пока колеса и шестерни трансмиссии останавливаются.В автомобилях с механической коробкой передач используется сцепление, которое отключает двигатель от трансмиссии. В автоматических трансмиссиях используется гидротрансформатор.
Гидротрансформатор - это муфта, в которой гидродинамика жидкости позволяет двигателю вращаться независимо от трансмиссии.

Когда двигатель работает на холостом ходу, например, при включенном стоп-сигнале, величина крутящего момента, проходящего через преобразователь крутящего момента, мала, но все же достаточно, чтобы потребовать некоторого давления на педаль тормоза, чтобы остановить движение автомобиля. Когда вы отпускаете тормоз и нажимаете на газ, двигатель ускоряется и закачивает больше жидкости в преобразователь крутящего момента, в результате чего на колеса передается большая мощность (крутящий момент).

Как работает гидротрансформатор?

Гидротрансформатор состоит из трех основных частей.

1. Рабочее колесо

Первая часть гидротрансформатора в сборе называется крыльчаткой , также известной как насос. Он наполнен жидкостью и вращается вместе с коленчатым валом двигателя. Чем быстрее он вращается, тем больше силы создается, поскольку жидкость течет через него все быстрее и сильнее.

2. Турбина

Рабочее колесо нагнетает жидкость в узел лопаток, называемый турбиной .Турбина находится напротив рабочего колеса и вращается, когда жидкость из рабочего колеса ударяет по его лопастям. По мере того, как жидкость протекает через турбину, она многократно переносится из внешней секции во внутреннюю секцию турбины, а затем возвращается в рабочее колесо. Эта постоянная циркуляция жидкости от рабочего колеса к турбине, а затем обратно к рабочему колесу, создает гидравлическую «муфту».

3. Статор

Статор переворачивает жидкость и отправляет ее обратно в рабочее колесо, тем самым замедляя движение жидкости.Когда трансмиссионная жидкость возвращается к крыльчатке, чтобы поддерживать цикл, создается крутящий момент. В этот момент жидкость течет в другом направлении, чем это было изначально, когда она выходила из рабочего колеса. Здесь на помощь приходит статор. Статор - это еще одна серия ребер, расположенных между двумя турбинами на трансмиссионном валу. Его лопасти расположены под углом, так что, когда трансмиссионная жидкость втекает в них, она меняет направление и направляется обратно к крыльчатке. Когда автомобиль останавливается, односторонняя «муфта» статора заставляет его перестать вращаться, что нарушает гидродинамический контур.

Наряду с рабочим колесом, турбиной и статором работают три ступени.

1. Стойло

Двигатель подает мощность на крыльчатку, но крыльчатка не вращается, потому что водитель продолжает нажимать на тормоз, например, при включении стоп-сигнала. Автомобиль не движется, но не глохнет.

2. Разгон

Ускорение происходит, когда водитель снимает ногу с тормоза и нажимает на педаль газа. Рабочее колесо начинает вращаться быстрее, и есть большая разница между частотой вращения рабочего колеса и турбины.Это создает крутящий момент, а гидротрансформатор увеличивает крутящий момент, необходимый для ускорения.

3. Муфта

Когда транспортное средство достигает крейсерской скорости, турбина вращается примерно с той же скоростью, что и рабочее колесо, и наращивание крутящего момента прекращается. На данном этапе гидротрансформатор представляет собой просто гидравлическую муфту. В автоматической коробке передач используется так называемая блокирующая муфта для «блокировки» турбины на крыльчатке. Это исключает потерю мощности и обеспечивает плавное движение автомобиля.Поскольку крыльчатка установлена ​​на корпусе гидротрансформатора, а преобразователь соединен с двигателем, крыльчатка получает энергию от двигателя. Турбина соединена с выходным валом, который передает мощность на трансмиссию. Вот почему вы можете почувствовать дрожь или дрожь, когда что-то пойдет не так с гидротрансформатором.

Проблемы с трансмиссией могут быть связаны с преобразователем крутящего момента.

Проблемы с гидротрансформатором могут быть неверно истолкованы как симптомы неисправной трансмиссии.

Не заблуждайтесь, думая, что вам нужен дорогой ремонт или даже полная замена трансмиссии.

Точная проверка транспортного средства, проводимая квалифицированным и честным специалистом по трансмиссии, расскажет вам, в чем проблема и какой ремонт вам необходим. Конечно, замена гидротрансформатора стоит недешево, но определенно дешевле, чем новая трансмиссия. Выявить причину проблемы с трансмиссией непросто. Местные специалисты AAMCO Colorado могут помочь. Это может быть просто утечка жидкости или что-то совсем другое - наша проверка трансмиссии и проверка транспортного средства помогают нам найти проблемы и порекомендовать подходящие услуги.

Признаки неисправности гидротрансформатора очень похожи на признаки неисправности трансмиссии. Вот некоторые вещи, о которых следует знать.
Дрожь и дрожь

Если ваш автомобиль трясется и вздрагивает, это может означать, что муфта блокировки вышла из строя или требует регулировки. Вы почувствуете, как машина трясется на скорости около 35-45 миль в час. Это проблема, которую нельзя пропустить. Такое ощущение, что едешь по тертой грунтовой дороге с множеством небольших гребней. Изношенная муфта блокировки может сделать переход с ускорения на крейсерскую скорость, мягко говоря, неудобным - и это признак того, что вам нужно проверить трансмиссию.

Перегрев

Если ваш автомобиль регулярно перегревается, это может быть признаком низкого уровня трансмиссионной жидкости. Низкий уровень жидкости приводит к низкому давлению, что означает, что преобразователь крутящего момента не может выполнять свою работу. Кроме того, низкий уровень жидкости может вызвать неисправность гидротрансформатора. Если преобразователь перегревается, он не сможет передавать мощность от двигателя к коробке передач. Это приводит к плохому ускорению и чрезмерному износу трансмиссии.

Скольжение

Поврежденное ребро гидротрансформатора может вызвать сбои в трансмиссии при переключении или полное выключение передачи трансмиссии.Это связано с тем, что крутящий момент двигателя не преобразуется в гидравлическое давление, необходимое трансмиссии для переключения передач. Пробуксовка также может быть вызвана слишком низким или слишком большим количеством жидкости в трансмиссии.

Повышенная скорость сваливания

Неисправный или неисправный преобразователь крутящего момента приведет к тому, что трансмиссия будет дольше взаимодействовать с двигателем. Это приводит к высокой скорости сваливания. Есть способ проверить это, но вы должны знать характеристики частоты вращения вашего двигателя и гидротрансформатора.Проще просто доставить машину в AAMCO и позволить специалистам диагностировать ее.

Странные звуки всегда являются признаком неприятностей…

Любые странные звуки, такие как щелчки, обороты, лязг или нытье, указывают на возможные проблемы с преобразователем крутящего момента или коробкой передач. В любом случае вы не узнаете, пока не обратите внимание на эти шумы, не примете во внимание и не отнесете свой автомобиль к квалифицированному специалисту по трансмиссии.

Связанные : Поддержание здоровой передачи

Плохое обслуживание - плохой повод для проблем с коробкой передач.

Даже плохо построенная трансмиссия пострадает от плохого обслуживания. Такие вещи, как неправильный тип жидкости или неправильное количество жидкости, могут вызвать серьезные повреждения коробки передач. Неправильный уровень жидкости обычно возникает из-за плохого или несуществующего графика технического обслуживания, а также из-за незнания того, что требуется для эффективного обслуживания автомобиля. Если вы регулярно проверяете трансмиссионную жидкость и меняете или промываете ее в соответствии с графиком технического обслуживания, рекомендованным производителем, вам не о чем беспокоиться.Если вы проверяете жидкость самостоятельно, обратите внимание не только на уровни, но и на цвета. Вот удобная диаграмма:

Пренебрежение вниманием к простым вещам, которые могут помочь или затруднить вашу передачу, ускорит ее исчезновение.

AAMCO Colorado - ваши эксперты по трансмиссии

Посетите ближайший к вам центр по ремонту трансмиссии и автосервису AAMCO Colorado. Когда возникают более серьезные проблемы и вам требуется ремонт, восстановление или замена трансмиссии, назначьте встречу, пока не стало слишком поздно.

Если у вас есть вопросы о готовности вашего автомобиля к дороге или о ремонте и техническом обслуживании автомобиля, вам может помочь AAMCO Colorado. Вы также можете выйти в Интернет и использовать функцию AAMCO Colorado «Спроси механика», чтобы задать вопросы по ремонту автомобилей. На них ответит настоящий механик AAMCO Colorado как можно скорее.

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 мяча другим частям клюшки, а также изменяют амплитуду и скорость вибрации всех частей. При этом создается давление в точке вмешательства.Давление изменяется по величине в зависимости от инерции и пропорционально изменению скорости за единицу времени. В автомобиле двигатель, который развивает 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 путем изменения рычага или передаточного числа путем переключения передач.

Время - еще один элемент, который входит в 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 неограниченное ускорение.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 из которых 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 до запуска автомобиля, не может быть немедленно доступна для преодоления сопротивления, и что это будет невыгодно, когда требуется 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 равновесии и, если судить с математической точки зрения, является наиболее совершенным механизмом передачи энергии из всех возможных.

Преобразователи крутящего момента

- муфты автоматических трансмиссий

Все мы почти инстинктивно знаем, что механическая коробка передач имеет для правильной работы сцепление , устройство, которое позволяет включать или отключать передачи в зависимости от скорости автомобиля.

Двигатель - это компонент, который во время использования транспортного средства большую часть времени вращается, однако мы можем не захотеть вращать трансмиссию транспортного средства с той же скоростью, что и двигатель, особенно при трогании с места. При этом муфта может обеспечивать плавное включение (в зависимости от нагрузки!) Между вращающимся двигателем и невращающейся трансмиссией путем отсоединения двигателя от входного вала коробки передач.

Теперь важный вопрос, который возобновляет тему этого сообщения в блоге, но как насчет АКПП , они тоже используют сцепления? В этих типах трансмиссии используется совершенно другое устройство под названием « Torque Converter », хотя реализована та же концепция, которая заключается в разделении или разрешении относительной угловой скорости между двигателем и коробкой передач.

СТРУКТУРА

Гидротрансформатор состоит из турбины, насоса или рабочего колеса, статора и муфты блокировки (имеется только в современных преобразователях крутящего момента), как показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Пример гидротрансформатора
(Holley, 2019)

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Этап 1 - Срыв

  • Рабочее колесо или насос получает механическую энергию, вырабатываемую двигателем, но турбина не вращается, потому что тормоза все еще работают.

Фаза 2 - Разгон

  • Тормоза больше не применяются и педаль ускорения нажата, в результате чего рабочее колесо вращается быстрее и производит увеличение крутящего момента, работая совместно с турбиной.

Фаза 3 - муфта

  • На этом этапе скорость транспортного средства увеличилась, следовательно, турбина достигает приблизительно 90% скорости рабочего колеса, и увеличение крутящего момента прекращается.
  • В современных преобразователях крутящего момента используется муфта блокировки, чтобы уменьшить потери энергии в жидкости муфты за счет механической блокировки турбины на крыльчатке.

ТИПЫ

На основе таблицы - K-фактор (также существуют составы C и MPC).

Гидротрансформатор, работающий на основе входной таблицы К-фактора.

K-фактор = об / мин / кв {крутящий момент}

Динамический

Гидротрансформатор, моделирующий поведение трансмиссионной жидкости на основе механики жидкости.

СРАВНЕНИЕ

В этом сообщении блога было проведено сравнение преобразователя крутящего момента на основе таблицы и гидротрансформатора с целью выявить их различия.

Было выполнено два моделирования с использованием одного и того же эксперимента (TCRig в VeSyMA - Powertrain) , единственная разница заключалась в настройках преобразователя крутящего момента.

Рисунок 2. TCRig эксперимент

Рисунок 3 отображает полученные результаты. Для первого графика гидротрансформатор был настроен на характеристики К-фактора, а для второго - на динамические характеристики.

Рисунок 3. Результаты гидротрансформатора

Характеристики К-фактора (вверху)

Из рисунка 3 видно, что нет задержки между входным и выходным крутящими моментами, равно как и долгота между сигналами почти одинакова (небольшая разница из-за умножения крутящего момента).Значит, речь идет об идеальном корпусе.

Динамические характеристики (внизу)

Между тем, из второго графика можно понять, что динамические характеристики вызывают явную задержку между входным и выходным сигналами и затухающий крутящий момент на выходном валу по сравнению с результатами K-фактора.

Задержка крутящего момента и уменьшение амплитуды связаны с инерцией жидкости и трением, которые моделируются в динамическом преобразователе крутящего момента.

ВЫВОДЫ

После проведения сравнения между обеими моделями гидротрансформатора можно сделать вывод, что динамические характеристики воссоздают более реалистичную модель, поскольку она четко показывает задержку движения трансмиссионной жидкости от рабочего колеса к турбине (фазовый сдвиг) и потери энергии. внутри системы (уменьшение амплитуды выходного крутящего момента).

В противном случае, если требуемые результаты должны быть консервативными, может быть реализована модель К-фактора.В VeSyMA - Powertrain существует функция калибровки, позволяющая откалибровать динамический преобразователь крутящего момента.

НОВАЯ ИНТЕРЕСНАЯ ПРОГРАММА

Шведский бренд Koenigsegg популярен для разработки собственных компонентов, таких как 7-сцепление и 9-ступенчатая автоматическая трансмиссия LST или Light Speed ​​Transmission (о чем говорилось в предыдущем сообщении блога - Synchronisers in Dymola ), на этот раз это не было исключением.

Одно из его последних творений называется «Регера» .Подключаемый гиперкар с 5,0-литровым V8 с двойным турбонаддувом и тремя электромоторами, что делает эту машину мощностью 1500+ л.с.

Рисунок 4. Карбоновое волокно Koenigsegg Regera
(Road & Track, 2018)

Однако здесь нас не совсем интересует источник питания, это автомобиль, не похожий ни на один другой из-за отсутствия трансмиссии. Основным устройством, соединяющим трансмиссию с колесами, является гидротрансформатор , способный передавать крутящий момент 1475 фунт-фут на задние колеса.

Скажем так, так как настоящих редукторов нет, двигатель все время находится в режиме «переменного привода».Вот область, в которой преобразуется гидротрансформатор, поскольку он имеет цель мгновенно передавать мощность на дорогу без включения и выключения, требующихся, кроме муфты блокировки, если она установлена.

Автор: Хосе Мигель Ортис Санчес, инженер проекта

Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть вопросы или тема, о которой вы хотели бы, чтобы мы написали. Вы можете отправить свои вопросы / темы через: Вопросы из технического блога / Предложение по теме.

Под кожей: как гидротрансформаторы улучшают качество

На протяжении многих лет было опробовано изрядное количество различных автоматических трансмиссий, но самой успешной и надежной должна быть планетарная коробка передач на основе гидротрансформатора. Новые дети на рынке, такие как DCT (трансмиссия с двойным сцеплением) и даже взрослые варианты CVT (бесступенчатая трансмиссия), угрожали сбить с пьедестала любимый в мире автомобиль, но пока ни одному из них это не удалось.

Тем не менее, классические автоматические трансмиссии не зря получили прозвище «слякоть».Название происходит от «слякотной» реакции на ранние передачи, которые доставили людей из пункта А в пункт Б, но ездить за рулем вряд ли было приятно. Преобразователи крутящего момента представляют собой гидравлические муфты, которые соединяют двигатель с трансмиссией вместо сцепления. Они выглядят как большие металлические пончики, но внутри содержат три основных компонента плюс жидкость для автоматической коробки передач. Со стороны двигателя находится рабочее колесо, а со стороны трансмиссии - турбина. Оба содержат лопасти и похожи на те, что вы видите в реактивном двигателе, когда поднимаетесь по ступенькам самолета.

Рабочее колесо выбрасывает трансмиссионную жидкость наружу за счет центробежной силы по мере увеличения оборотов двигателя в турбину, которая вынуждена вращаться, приводя в движение трансмиссию. Жидкость возвращается в центр рабочего колеса в непрерывном цикле.

Но это еще не все, и есть третий компонент, который превращает неэффективную гидравлическую муфту в более эффективный преобразователь крутящего момента. Он называется статором (потому что он неподвижен) и находится между рабочим колесом и турбиной.Статор отклоняет жидкость на обратном пути к крыльчатке, замедляя ее, и тем самым увеличивает крутящий момент между двигателем и трансмиссией.

Пока все хорошо: когда автомобиль ускоряется из состояния покоя, гидротрансформатор обеспечивает приятное ощущение рогатки, когда вы опускаете ногу. Однако, достигнув крейсерской скорости, турбина (со стороны трансмиссии) никогда не успевает за скоростью рабочего колеса (со стороны двигателя), что увеличивает расход топлива и выбросы. Когда эти вещи стали иметь большее значение, конструкторы трансмиссии добавили муфту блокировки к гидротрансформатору, чтобы механически заблокировать две половины вместе на крейсерской скорости.

В то время как расположение шестерен в коробке передач DCT напоминает механическую коробку передач, внутренняя часть традиционной автоматической коробки передач совершенно иная. Вместо шестерен, расположенных одна над другой на валах, в автомобилях традиционно используются планетарные (солнечная и планетарная) шестерни, расположенные одна за другой в линию. Использование муфт для управления передачей крутящего момента через каждую передачу создает разные передаточные числа. Добавление большего количества наборов передач создает еще больше передаточных чисел, поэтому три набора передач могут обеспечить шесть передних скоростей.

Коробки передач

с гидротрансформатором умны и, может быть, немного дьявольски, но, хотя ходовые качества значительно улучшились с годами, и они всегда совершенствовались, они должны стать более эффективными. Подробнее о том, как трансмиссии достигают этого на следующей неделе.

Почему они такие замечательные

Различия между DCT и традиционной автоматической коробкой передач

Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею в своей любимой социальной сети или сохраните копию на своем устройстве.

Трансмиссия с двойным сцеплением (DCT)

существует уже много лет. По мере того как производители автомобилей стремятся еще больше повысить экономию топлива и характеристики трансмиссии, преимущества DCT по сравнению с традиционной автоматической коробкой передач становятся все более желательными. В этой статье мы объясним различия между DCT и традиционной автоматической коробкой передач.

Начнем с того же самого: DCT и традиционная автоматическая коробка передач переключают передачи автоматически.Для водителя нет педали сцепления, и обе приводятся в действие переключателем, в котором водитель выбирает Park, Reverse, Drive и некоторые варианты включения пониженной передачи или переключения передач вручную. На этом сходство заканчивается.

Как работает DCT

DCT имеет больше общего с механической коробкой передач, чем с традиционной автоматической коробкой передач. В этом видео показаны основные компоненты DCT и то, как через него проходит мощность от входного вала к выходному валу.

Как следует из названия «двойное сцепление», коробка передач с двойным сцеплением имеет два узла сцепления.Он также имеет два входных вала - один внутри другого. Муфты перемещаются на отдельных валах и используются для индивидуального включения и выключения валов.

Как и механическая коробка передач, DCT имеет синхронизаторы и вилку переключения. Разница в том, что вместо того, чтобы приводиться в действие водителем через переключатель коробки передач, вилки переключения передач приводятся в движение системой управления и управляются электронным модулем управления трансмиссией или трансмиссией (ECM). Это одна из ключевых уникальных технологий в DCT, и это мозг передачи.

Обычно нечетные шестерни (первая, третья и т. Д.) Находятся на одном первичном валу, а четные шестерни - на другом. Это позволяет трансмиссии предварительно выбрать следующую передачу и быть готовой к следующему переключению на более высокую передачу. Это также то, что делает DCT способным к чрезвычайно быстрому переключению. По сути, трансмиссия уже переключилась, и переключение передач на самом деле сводится к отключению одного сцепления и включению другого.

DCT может быть либо традиционной продольной трансмиссией, используемой в типичных заднеприводных автомобилях, либо трансмиссией, которая также называется поперечной трансмиссией.Коробка передач совмещает в себе функции трансмиссии и ведущего моста, а также имеет внутренний дифференциал для передачи мощности на левый и правый полуоси. Хотя большинство трансмиссий используется в автомобилях с передним приводом, они также используются в автомобилях с высокими характеристиками с задним и средним расположением двигателя.

Есть продольная и поперечная версии DCT. TREMEC TR-9080 DCT, используемый в Chevrolet Corvette Stingray 2020 года, является примером поперечной коробки передач DCT, которая объединяет дифференциал с трансмиссией.

Chevrolet Corvette Stingray 2020 года выпуска является примером трансмиссии DCT. Он оснащен TREMEC TR-9080 DCT, нашей первой 8-ступенчатой ​​коробкой передач, которая включает в себя вложенное концентрическое сцепление и интегрированный дифференциал (механический или ограниченный проскальзывания с электронным управлением).

Пример продольной коробки передач DCT можно найти в Ford Mustang Shelby GT500 2020 года выпуска. GT500 оснащен 7-ступенчатой ​​коробкой передач TREMEC TR-9070 DCT. Эта передача способна молниеносно переключаться всего за 80 миллисекунд.

Как работает автоматическая коробка передач

Гораздо сложнее объяснить, как работает автоматическая коробка передач, но вот основы: для работы автоматической коробки передач используются три основные системы: планетарные передачи, гидротрансформатор, а также муфты и муфты с системой управления. В дополнение к этим системам имеется масляный насос с шестеренчатым приводом, обеспечивающий гидравлическое давление для срабатывания.

Гидротрансформатор представляет собой гидромуфту.Он включает и отключает трансмиссию от двигателя, обеспечивая функцию сцепления в механической коробке передач. Он имеет два набора лопаток, одна из которых прикреплена к гибкой пластине, которая прикреплена болтами к задней части картера двигателя. Этот набор лопаток называется рабочим колесом. Второй крепится к первичному валу трансмиссии. Этот набор называется турбиной.

Когда гидротрансформатор вращается, масло внутри него выталкивается крыльчаткой к внешней окружности. По мере того, как давление масла по окружности увеличивается, масло выталкивается на лопатки турбины, создавая вращательное усилие.Чем быстрее двигатель вращается, тем большее давление масла прикладывается к турбине, увеличивая скорость турбины до тех пор, пока она в конечном итоге почти не станет равной скорости рабочего колеса.

В современных гидротрансформаторах есть дополнительные компоненты. Вы можете увидеть, как работают крыльчатка и турбина, а также другие компоненты, в этом видео:

Теперь посмотрим на планетарный ряд. Это то, что дает автоматической коробке передач различные передаточные числа для создания Первой передачи, Второй, Третьей и так далее.

В планетарной передаче используется кольцевая шестерня, обычно три планетарных шестерни и центральная солнечная шестерня. Планетарные шестерни вращаются между солнечной шестерней и коронной шестерней. Конкретное передаточное число определяется диаметром шестерен и количеством зубьев. Каждая первичная передача в трансмиссии создается путем добавления еще одного планетарного ряда. Посредством применения муфт коронная шестерня может вращаться, и в этом случае передаточное число не применяется к выходному валу, или она остается неподвижной, и передаточное число применяется.

Последний набор систем в традиционной автоматической коробке передач - это пакеты сцепления. Есть несколько пакетов сцепления, каждый из которых состоит из нескольких фрикционных дисков. Они применяются и выпускаются посредством гидравлического давления и системы управления. Муфты удерживают и отпускают различные компоненты, включая входной вал, коронную шестерню и водило планетарных шестерен, чтобы выбрать желаемое передаточное число.

Традиционная автоматическая коробка передач имеет значительное проскальзывание через гидротрансформатор, пока гидротрансформатор не заблокируется, что обычно может происходить только при постоянной крейсерской скорости.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *