Следует отметить, что гидротрансформатор является заменителем привычного в автомобилях с механической коробкой передач сцепления. Именно поэтому в авто с «автоматом» вместо привычных трех педалей есть только педали тормоза и газа. Для движения достаточно зафиксировать рычаг переключения на «drive» и нажать педаль газа.

В чем заключается самое главное отличие АКПП от МКПП?

В предыдущей статье мы рассмотрели, как устроена механическая коробка переключения передач и выяснили, что переключения передачи происходит при подключении определенной шестерни, а их несколько наборов. Коробка-автомат задействует в своей работе только один набор шестерен для переключения передач, и позволяет это сделать планетарная передача.

Несмотря на то, что появились другие технологии, такие как водородный автомобиль, который объединяет электродвигатель и генератор химических топливных элементов, термин «гибрид» теперь относится исключительно к автомобилям, приводимым в движение комбинацией тепловой двигатель и электродвигатель. На гибридном автомобиле основная идея состоит в том, чтобы преобразовать, благодаря электрическому двигателю, используемому в качестве генератора, кинетическую энергию транспортного средства, обычно рассеиваемую в результате тепла тормозами, в электрической энергии для зарядки батареи.

Планетарная передача по своим размерам небольшая – как средняя дыня, но она отвечает за передачу всех возможных передаточных чисел, а все остальные части в коробке-автомате только помогают ей успешно справляться с этой сложной задачей. Конструктивно она включает в свой состав солнечные шестерни, вслед за которыми идут сателлиты и коронная шестерня. Они могут фиксироваться в определенном положении, работая на вход или выход – тем самым, определяется передаточное число.

Это электричество затем используется для питания электродвигателя, который, например, «помогает» двигателю на этапах запуска или ускорения. В этом случае двигатель в основном используется для перемещения транспортного средства. Связанный с обычной передачей, он получает поддержку электродвигателя с использованием энергии батареи. Фазы вождения в электрическом режиме в основном соответствуют ситуациям, когда тепловой двигатель неэффективен, поэтому существенно малая нагрузка.

Здесь только электрический двигатель обеспечивает движение автомобиля. Он питается от аккумулятора. Двигатель, связанный с электрическим генератором, действует как генератор, преобразуя энергию от сгорания в электрическую. Гибрид с байпасом мощности. Его сложная передача позволяет ему работать в двух упомянутых режимах. Как и в случае с параллельным гибридом, эта архитектура обеспечивает возможность использования 100% электрического режима работы.

Планетарная передача использует блокировку одних элементов и разблокировку других для переключения передач и состоит всего из одного центрального вала, в то время как МКПП для этого задействует сцепляющиеся между собой шестерни и параллельные валы – в этом преимущество планетарной передачи и автоматической трансмиссии в целом.

Это не совсем другая технология. Подключаемые гибриды относятся к категориям, упомянутым выше. Они просто оснащены батареей большей емкости, которую можно заряжать на вилке. Это позволяет им перемещаться между 20 и 60 км в 100% -ном электрическом режиме.

Но она не была одна в течение долгого времени. И предложение не должно перестать расти. Существует один на любой вкус, все виды использования и все бюджеты. Некоторые производители заявляют о снижении на 40% экономии на насосе и даже потребление, разделенное на три с перезаряжаемыми гибридами. Если этот последний случай является полностью ложным, первый может быть правдой, но только для определенных типов использования. Как правило, любимой игровой площадкой гибрида является город. И чем больше движение становится гармоничным, тем больше гибрид расширяет разрыв с традиционными тепловыми моделями.

Тормозная лента и фрикционы

Благодаря тормозной ленте и фрикционам может выполняться блокировка тех или иных элементов планетарного ряда – а это дает возможность переключать различные передачи. Тормозная лента блокирует элементы планетарной передачи на корпус АКП (она крепится к корпусу), а фрикционы позволяют блокировать составляющие планетарного ряда между собой, предотвращая вращение блокируемых элементов против часовой стрелки. Тормозная лента имеет довольно высокую удерживающую способность и блокирует элементы планетарного ряда за счет эффекта самосжатия.

С другой стороны, эта формула практически не имеет преимуществ при постоянной скорости. Так что это не тот тип автомобиля, который вам нужен, если вы в основном находитесь на шоссе. Что касается потребления, у гибридных автомобилей есть еще одно преимущество, которое никогда не выдвигается производителями или специализированной прессой. Эти автомобили способствуют расслабленному вождению и поощряют эко-вождение. Этот прирост, очень реальный, добавляет к техническим характеристикам системы.

Сравнение с дизелем того же периода превращается в демонстрацию. Все гибридные модели, независимо от их возраста, или выходят за рамки стандарта евро. Он опасался, что его механическая «газовая установка» не увеличивает риск сбоев. С 19-летним упадком мы можем сказать, что это не так. Еще одно доказательство надежности: такси предпочитают японцев с коэффициентом удовлетворения более 90%, Одно из объяснений этой надежности очень удивительно и, наконец, совершенно понятно. На гибридном автомобиле двигатель отключается большую часть времени.

Гидротрансформатор: демпфер крутильный колебаний, который гасит сильные толчки

Гидротрансформатор имеет в своей конструкции турбину и насос. Между этими лопастными машинами располагается реактор (внешне выглядит, как колесо с лопатками), который является направляющим аппаратом. Он может быть легко блокирован обгонной муфтой или просто вращаться, все зависит от условий движения.

Поэтому легко понять, что двигатель изнашивается менее быстро, когда его останавливают почти в половину времени. Что касается электродвигателей, то их надежность была доказана в течение нескольких десятилетий. Разумеется, тяговый аккумулятор остается одним из самых дорогих элементов автомобиля, но поломки редки и потеря мощности с течением времени, практически незаметная для автомобилиста. Чтобы быть более четким, практически не существует риска ниже 10 лет. Мы даже можем ожидать 15 лет и более, бесперебойную работу.

Ситуация более неопределенная с литий-ионными батареями более новых моделей или гибридных гибридных модулей. Однако, поскольку они менее напряжены, чем у 100% электрических транспортных средств, эти аккумуляторы должны иметь более длительный срок службы. Поэтому мы можем полагаться на минимум 10 лет, или даже больше, на самые последние химии. С другой стороны, гибридные модели страдают от почти общего вреда, связанного с батареей обслуживания. Когда автомобиль не используется в течение длительного времени, он разряжается, и невозможно включить зажигание.

Лопасти центробежного насоса отбрасывают на турбинное колесо масло, потоки которого, собственно, и передают крутящий момент от ДВС к АКПП. Чтобы масло циркулировало непрерывно, предусмотрены специальные зазоры между турбиной и насосом, а их лопастям еще на производстве придается определенная геометрия. Именно тот факт, что крутящий момент передается потоками масла, объясняет отсутствие жесткой связи между самой КПП и движком (в механике первичный вал соединен напрямую с двигателем). Благодаря подобной схеме возможна остановка авто без выключения двигателя.

Поэтому рекомендуется устанавливать автоматический выключатель, если он не управляется регулярно. Для начала трудно представить, чтобы кто-то отказался от громоздкой и тяжелой батареи тяги в природе. Для обеспечения их прослеживаемости были созданы штампы, предназначенные для рециркуляции. В Европе есть три установки, способные восстановить 95% компонентов высоковольтной батареи. Батареи сами рециркулируются индукционным вакуумным термическим процессом. Никель, извлеченный из него, требует на 75% меньше первичной энергии, чем добыча и переработка руды.

Однако мы говорили ранее, что просто передать крутящий момент на ведущие колеса недостаточно, необходимо его еще и качественно изменять – с этой задачей справляется реактор. Поскольку он расположен между турбиной и насосом, его лопатки располагаются на пути возвращения масла из турбины в насос. Если ректор неподвижен, то скорость масла, циркулирующего между колесами, увеличивается. И чем больше скорость циркулирующего масла, тем большее воздействие оно оказывает на колесо турбины. Реактор начинает вращаться в то момент, когда начинают сравниваться скорость насоса и обороты турбины, тем самым, снижая кинетическую энергию рабочей жидкости. Этот режим работы реактора принято называть «режимом гидромуфты».

Гидрометаллургия также позволяет восстанавливать другие элементы с высокой добавленной стоимостью, такие как кобальт, марганец, литий и редкоземельные элементы. Они позволяют самофинансировать переработку. Отсутствует сцепление, нет стартера, нет генератора переменного тока, нет вспомогательного ремня, цепь синхронизации не требует замены, а рекуперативное торможение уменьшает нагрузку на подушку на 50%. Наконец, в зависимости от региона освобождение от стоимости регистрации может быть полным или частичным.

Согласно американскому исследованию Страхового института безопасности дорожного движения, гибридные автомобили имеют еще меньше аварий, чем тепловые транспортные средства. По слухам, пожарники были ранены, отрезав высоковольтные кабели во время выталкивания.

Иногда преобразовывать скорость и крутящий момент просто не нужно (допустим, вы едете по прямой на постоянной скорости), тогда гидротрансформатор блокируется фрикционом. Но как только условия движения меняются (перешли с постоянной скорости по прямой на подъем в гору), гидротрансформатор тут же включается в работу. При уменьшении частоты вращения турбины начнет затормаживаться реактор, вследствие чего циркулирующее масло наберет скорость и автоматически увеличит показатель крутящего момента, который передается на колеса (то есть на вал от турбины). Этого диапазона увеличения хватит для преодоления подъема без необходимости переключения на более низкую передачу.

Никогда не случалось такого несчастного случая, когда в настоящее время в мире циркулируют десять миллионов гибридных автомобилей. Неожиданный и неожиданный механический сбой является одной из основных проблем автомобилистов на ежедневной основе, особенно для тех, чей автомобиль достиг респектабельного возраста. Когда срок действия гарантии производителя превышен, малейший сбой в двигателе, сцеплении или коробке передач может привести к довольно соленому счету у местного механика.

Определение и назначение механической гарантии

Механическая гарантия является отличной защитой от этой опасности, поскольку она может поддерживать стоимость ремонта на полной или частичной основе, включая части и работу. Каков принцип действия этой гарантии и каковы пределы? Механическая гарантия может быть подписана без изменений в рамках вашего страхования автомобиля или в виде отдельного контракта, в зависимости от того, с кем вы обращаетесь. Это гарантия, которая призвана компенсировать вам финансовую потерю вашего автомобиля.

Каким образом включается передача?

Переключение передач происходит без разрыва мощности – одна выключилась, тут же включается другая. Гидравлический толкатель приводится в движение давлением масла, используемого в гидротрансформаторе, после чего он давит на фрикцион. Показатель давления регулируется электроникой. В этот момент элементы фрикциона (связанные жестко с валом) застопорятся. Вал останавливается, и передача включается.

Этот отказ, который может быть обоснованно поддержан, может иметь различное происхождение, но во всех случаях должен быть случайным, внезапным и непредсказуемым. Более того, он должен быть связан с «нормальным» использованием транспортного средства: не стоит, например, искать компенсацию за свои подвески, если вы играли в бездорожье с маленьким городом! Событие, вызвавшее разбивку, наконец, должно произойти в дату, следующую за подпиской гарантии.

Отказы, поддерживаемые механической гарантией, могут сильно различаться в зависимости от контракта. Другие механические гарантии, называемые «полными», перечисляют в их условиях гораздо более исчерпывающий список механических элементов. Часто включаются сцепление, электрические, силовые и охлаждающие контуры, тормоза, подвески, коллекторы и трансмиссия.


При переключении рычага АКПП в режим «drive», на центральный вал передается крутящий момент от двигателя. Вал соединяется с солнечной шестерней, в то время как коронная шестерня блокируется фрикционом. Как только будет разблокирована коронная шестерня, она наберет свою мощность при вращении, и передача повысится. Если же электронному устройству пришла команда на понижение передачи, то вал фиксируется фрикционом, в то время как двигатель вращает солнечную шестерню планетарного ряда. В этот момент коронная шестерня теряет свою мощность и передача понижается.

Где подписаться на механическую гарантию?

В любом случае определенные части и расходные материалы обычно не покрываются страхованием: износ деталей сцепления и тормозной системы должен регулярно заменяться и за свой счет, как и различные жидкости полезный для транспортного средства. Поэтому вы можете взять механическую гарантию со своим обычным страховщиком или напрямую с профессионалом или автодилером, который продал вам автомобиль. Будьте осторожны: последнее решение, хотя оно может показаться более безопасным, часто заставляет вас делать все изменения и ремонт в сети гаражей партнеров марки, в то время как страховщики и банкиры будут в меньшей степени заинтересованы в этом.

Для наглядной демонстрации устройства автоматической коробки передач, также предлагаем посмотреть видео компании Toyota.

Если Вы когда-либо водили автомобиль с автоматической коробкой передач, то Вы знаете, что существуют два основных отличия между автоматической и механической трансмиссиями:

• В автомобилях с автоматом нет педали сцепления.
• В автомобилях с автоматом не нужно переключать передачи. Как только Вы поставите селектор в положение Drive, переключение происходит автоматически.

Как автоматическая коробка передач (с гидротрансформатором крутящего момента), так и механическая (со сцеплением) предназначены для выполнения одной функции, но работают они совершенно по-разному. Автоматическая коробка передач работает абсолютно удивительным образом!

В этой статье мы расскажем о том, как устроена коробка-автомат. Мы начнем с рассказа об основном компоненте такого типа коробки - планетарной передачи.

Назначение автоматической коробки передач

Расположение автоматической коробки передач.

Также как и механическая коробка передач, коробка-автомат позволяет двигателю работать в ограниченном диапазоне оборотов, обеспечивая широкий диапазон скоростей.

Без трансмиссии было бы доступно только одно передаточное отношение, и это отношение выбиралось бы в зависимости от необходимой максимальной скорости. Если Вам нужна максимальная скорость 120 км/ч, то такое передаточное отношение соответствует третьей передаче в большинстве автомобилей с механической коробкой.

Но, скорее всего, вы никогда не пробовали водить только на третьей передаче. А если и пробовали, то, наверняка, замечали, что при трогании автомобиль не обеспечивает разгон, а на максимальной скорости тахометр уходит в красную зону. Такой автомобиль быстро выйдет из строя, и его будет практически невозможно водить.

По этой причине в трансмиссии присутствуют передачи для наиболее эффективного использования крутящего момента двигателя и обеспечения работы двигателя на соответствующих оборотах. При буксировке или перевозке тяжелых грузов, коробка передач нагревается настолько сильно, что трансмиссионная жидкость может загореться. Для защиты трансмиссии от серьезных повреждений, водителям, занимающимся буксировкой, рекомендуется покупать автомобили с охладителем масла коробки передач.

Основным различием между механической и автоматической коробками передач является то, что механическая коробка блокирует и разблокирует шестерни для обеспечения различных передаточных отношений, в то время как в автоматической коробке один и тот же набор шестерен обеспечивает различные передаточные отношения. Планетарная передача является механизмом, применяющимся в автоматической коробке передач.

Давайте рассмотрим, как работает планетарная передача.

Слева направо: кольцевая шестерня, водило, две солнечные шестерни

Если Вы разберете автоматическую коробку передач, то увидите, что в достаточно небольшом пространстве расположено большое количество деталей. Среди всего прочего, Вы обнаружите:

• Хитроумную планетарную передачу
• Ленточные тормоза для блокировки элементов передачи
• Муфты, работающие в масле, для блокировки других элементов передачи
• Достаточно необычная гидравлическая система, которая управляет работой ленточных тормозов и муфт
• Большой шестеренчатый насос для циркуляции трансмиссионной жидкости

Планетарная передача - самая важная часть коробки. Она обеспечивает весь диапазон передаточных отношений автоматической коробки передач. Все остальные устройства лишь помогают работе планетарной передачи. В настоящее время планетарные передачи используются довольно часто, например, в электрошуруповертах. В автоматической коробке расположено две планетарные передачи, объединенные в один компонент.

Любая планетарная передача состоит из трех основных компонентов:

• Солнечная шестерня
• Сателлиты и водило
• Кольцевая шестерня

Каждый из этих трех компонентов может выступать в роли входной или выходной шестерни или блокироваться. Выбор функции каждого компонента определяет передаточное отношение.

Двухступенчатая планетарная передача

В трансмиссии такого типа используется набор шестерен, который называется двухступенчатая планетарная передача. Она выглядит, как обычная планетарная передача, но, на самом деле, это две объединенные планетарные передачи. В ней используется одна кольцевая шестерня, которая всегда является выходной, а также две солнечные шестерни и два набора сателлитов.

Давайте рассмотрим некоторые элементы:

Расположение шестерней в коробке. Слева направо: кольцевая шестерня, водило, две солнечные шестерни

На фото ниже представлено расположение сателлитов в водиле. Обратите внимание, что сателлит справа расположен ниже, чем сателлит слева. Сателлит справа не сопряжен с кольцевой шестерней, он сопряжен с другим сателлитом. Только сателлит слева сопряжен с кольцевой шестерней.

На фото ниже Вы можете увидеть, что находится внутри водила. Меньшие шестерни сопряжены только с меньшей солнечной шестерней. Большие сателлиты сопряжены с большей солнечной шестерней и меньшими сателлитами.

Водило: Обратите внимание, что используется два набора сателлитов.

Муфты и ленточные тормоза в автоматической коробке передач

Каждое передаточное отношение коробки соответствует определенной передаче. Если говорить о повышающей передаче:

В коробке передач с повышающей высшей передачей, вал, соединенный с корпусом гидротрансформатора (который прикреплен к маховику двигателя), соединен с водилом при помощи муфты. Меньшая солнечная шестерня вращается свободно, в то время как большая солнечная шестерня блокируется ленточным тормозом повышающей передачи. В данном случае, отсутствуют элементы, соединенные с турбиной; входной крутящий момент идет от гидротрансформатора.

Для перехода в режим повышающей передачи требуется сопряжение и блокировка различных элементов при помощи муфт и ленточных тормозов. Водило соединяется с гидротрансформатором при помощи муфты. Меньшая солнечная шестерня отсоединяется от турбины при помощи муфты для обеспечения свободного вращения. Большая солнечная передача удерживается ленточным тормозом для предотвращения вращения. Каждое переключение передачи вызывает последовательность подобных событий, в которых задействованы различные муфты и ленточные тормоза. Давайте рассмотрим ленточные тормоза.

Ленточные тормоза

В автоматической коробке передач используются два ленточных тормоза. Буквально говоря, ленточные тормоза в коробке передач представляют собой стальные ленты, которые оборачиваются вокруг элементов блока шестерен и соединяются с корпусом. Они приводятся в действие гидравлическими цилиндрами в корпусе коробки передач.

Ленточный тормоз

На фото выше представлен один из ленточных тормозов в корпусе коробки передач. Блок шестерен на фото не показан. Металлический трос соединен с поршнем, который приводит в действие ленточный тормоз.

Поршни, приводящие ленточные тормоза в действие, представлены на фото.

На фото выше изображены два поршня, приводящие в действие ленточные тормоза. Гидравлическое давление нагнетается в цилиндр несколькими клапанами, в результате чего поршни давят на ленточный тормоз, и шестерня блокируется.

Работа муфт в коробке передач осуществляется немного сложнее. В автоматической коробке передач используются четыре муфты. Каждая муфта приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая поступает в поршень каждой муфты. Пружина обеспечивает возврат муфты в начальное положение при отсутствии давления. Ниже представлен поршень и барабан муфты. Обратите внимание на резиновую прокладку поршня - она меняется при капитальном ремонте коробки передач.

Одна из муфт коробки передач

На следующем фото представлены сменные диски из фрикционного материала и стальные пластины. Фрикционный материал имеет пазы на внутренней стороне для зацепления с шестерней. Стальные пластины имеет пазы на внешней стороне для зацепления с корпусом муфты. Эти диски муфты также меняются при капитальном ремонте коробки передач.

Диски муфты

Давление на муфты подается по каналам в валах. Гидравлическая система контролирует работу муфт и ленточных тормозов и включает необходимое устройство в нужный момент.

Автоматическая коробка передач: гидравлика, насосы и центробежный регулятор

Гидравлика
Автоматическая коробка передач выполняет несколько задач. Вы чаще всего даже не подозреваете, сколько обязанностей на нее возлагается. Ниже мы привели некоторые функции коробки-автомата:

• При работе в режиме повышающей передачи (четырехступенчатая коробка), трансмиссия автоматически выбирает передачу, соответствующую скорости автомобиля и положению педали газа.
• При медленном разгоне, переключение передач происходит на более низких оборотах, чем когда Вы до конца нажимаете на педаль газа.
• При нажатии газа в пол, коробка переходит на более низкую передачу.
• При переводе селектора на пониженную передачу, коробка переходит на более низкую передачу, независимо от скорости автомобиля. Если автомобиль едет слишком быстро, коробка ждет до замедления, после чего переходит на пониженную передачу.
• При выборе второй передачи, коробка не переходит ни на повышенную, ни на пониженную передачу, даже при полной остановке автомобиля, если Вы не переведете селектор в другое положение.

Скорее всего, Вы видели, как это работает. "Мозги" коробки контролируют эти и многие другие функции. Каналы, представленные на фото, подводят жидкость к различным компонентам коробки. Каналы вырезаны в металлических деталях и являются эффективным механизмом подвода жидкости. Без них потребовалось бы использование многочисленных патрубков, соединяющих различные части трансмиссии. Далее мы рассмотрим основные компоненты гидравлической системы.

Насос
В автоматической коробке передач используется насос, который называется шестеренчатый насос. Данный насос обычно располагается на корпусе коробки передач. Насос подает жидкость из поддона коробки в гидравлическую систему. Насос также питает охладитель масла коробки передач и гидротрансформатор.

Шестеренчатый насос автоматической коробки передач

Внутренняя шестерня насоса крепится к корпусу гидротрансформатора для обеспечения скорости вращения, одинаковой с двигателем. Внутренняя шестерня вращает коронную. При вращении шестерней, жидкость, с одной стороны, подается в серповидную полость, с другой - поступает в гидравлическую систему.

Центробежный регулятор
Центробежный регулятор представляет собой "умный" клапан, который "сообщает" коробке передач скорость движения автомобиля. Он подключается на выходе, поэтому, чем быстрее едет автомобиль, тем выше скорость вращения центробежного регулятора. В центробежном регуляторе установлен подпружиненный клапан, степень открытия которого зависит от скорости вращения регулятора - чем выше скорость вращения, тем больше открывается клапан. Жидкость от насоса подается на регулятор через ведомый вал.

Чем быстрее едет автомобиль, тем выше скорость вращения регулятора, тем больше открывается клапан, и тем выше давление подаваемой жидкости.