Гидротрансформатор АКПП: признаки неисправности, ремонт, блокировка, симптомы полного выхода из строя, как проверить

Гидротрансформатор АКПП: признаки неисправности, ремонт, блокировка, симптомы полного выхода из строя, как проверить

Конструкция автоматической коробки передач автомобиля намного сложнее традиционной механики. При появлении в работе гидротрансформатора в АКПП первых признаков неисправностей, владельцу важно своевременно принять меры, ведь проблемы с этим узлом могут отрицательно сказаться на других системах машины.

Устройство и принцип работы гидротрансформатора

За характерную торообразную форму гидротрансформатор получил неофициальное название «бублик». Этот узел АКПП состоит из:

• корпуса;
• насосного колеса, установленного на коленчатом валу мотора;
• реактора (промежуточного звена);
• обгонной муфты;
• турбины, соединенной с первичным валом трансмиссии.

Корпус выполнен герметичным. Сальники на валах исключают утечки трансмиссионной жидкости.

Устройство гидротрансформатора

Функции «бублика»

Устройство передает вращающий момент от двигателя на коробку автомат (без непосредственной кинематической связи этих механизмов) за счет энергии трансмиссионной жидкости. ГДТ АКПП может трансформировать передаточное отношение при коэффициенте до 2,4.

Гидротрансформатор АКПП

Признаки «умирающего» гидротрансформатора

Специалисты делят все признаки, предупреждающие о возможной скорой поломке гидротрансформатора АКПП, на три категории. Диагностируют поведенческие, звуковые и дополнительные симптомы неисправностей.

О наличии проблем с состоянием ГДТ АКПП можно понять по таким характерным признакам в работе трансмиссии автомобиля:

Небольшой пробуксовке перед началом движения – особенно явно этот признак неисправности проявляется в машинах, у которых конструктивно предусмотрен старт со второй передачи. После перевода селектора в позицию «Драйв», «бублик некоторое время буксует, а автомобиль около двух секунд не реагирует на выжатую педаль газа, сохраняя статичное положение. Потом проблемы исчезают, и трансмиссия начинает работать в нормальном режиме.

Рывкам при обычной езде или попытке затормозить двигателем. В такой ситуации мотор нередко глохнет на ходу, при переключении скорости. Признак обычно вызван неисправностью электроники, управляющей гидротрансформатором, с переводом трансмиссии в аварийный режим.

Вибрации механизма при повышенных нагрузках – в процессе транспортирования прицепа, массивного груза, передвижении на подъем

Дополнительные признаки неисправностей:

1. Неприятный запах гари, исходящий от коробки. Указывает на критический режим эксплуатации оборудования, с превышением рабочей температуры АКПП.
2. Ограничение числа оборотов мотора на определенной отметке, с невозможностью их повышения (обычно – до 2 000 в минуту).

Симптомы неисправностей гидротрансформатора АКПП легко спутать с признаками выхода из строя других узлов, поэтому, чем раньше автовладелец проведет диагностику автомобиля, тем меньшей тяжести последствий можно ожидать.

Звуковые признаки неисправности

Раньше других признаков неисправности гидротрансформатора водитель выявит звуковые симптомы. Опасность скорой поломки ГДТ можно определить по:

1. Усилению шума при переключении передач АКПП, интенсивность которого снижается при наборе скорости и возрастании оборотов двигателя.
2. Сильному вою при езде на скорости около 60 км/ч – этот признак проявляется реже, нередко сопровождаясь вибрацией.

Точные причины и характер неисправностей можно установить в процессе детальной диагностики автомобиля.

Признаки, что гидротрансформатор вышел из строя

Вывод о неисправности гидротрансформатора АКПП можно сделать на основе появления следующих признаков:

Легкого металлического звука при переключении скоростей – предупреждает о возможном износе опорных подшипников.

Вибрации при движении на скорости от 60 до 90 км/ч – этот признак свидетельствует о загрязненном масляном фильтре, со сложностями циркуляции жидкости.

Полной остановкой машины, с отказом дальнейшего движения – этот признак говорит, что обошлись шлицы на турбине.

Аналогичные признаки могут указывать и на другие проблемы, поэтому машину необходимо диагностировать в автосервисе, чтобы определить тип и характер неисправностей.

Но если трансмиссионная жидкость АКПП потемнела вскоре после заливки, а движение машины сопровождается рывками и толчками, двигатель периодически глохнет – высока вероятность выхода из строя гидротрансформатора.

Основные неисправности, что изнашивается чаще всего

Поломки гидротрансформатора обусловлены износом или повреждением основных деталей узла. Несмотря на не слишком сложное конструктивное устройство ГДТ, возможен выход из строя нескольких элементов, с последующей частичной пробуксовкой при передаче вращающего момента или полным отказом в работе механизма.

Фрикционы

Конструкция гидротрансформатора АКПП предусматривает блокировку, благодаря которой узел переходит в режим гидромуфты, с прямой передачей вращающего момента, без преобразования передаточного отношения. Это обеспечивается за счет фрикциона, выполняющего сцепление посредством силы трения.

Износ фрикционных накладок приводит к недостаточному контакту дисков. Металлические частицы загрязняют масло. Это чревато проблемами с циркуляцией жидкости ввиду засорения каналов (с резким падением давления в контуре).

Фрикционные диски АКПП

Лопатки колес

Повышенная температура масла в АКПП, наличие абразивных частиц в жидкости нередко приводят к разрушению лопаток на крыльчатках. Основной признак этой неисправности – пониженная динамика передачи вращающего момента.

Ступица ГДТ

Износ и перегрев ступицы приводит к радиальному биению, с повышенной нагрузкой на подшипники, появлением вибрации.

Ступица ГДТ

Сальники

Сальники обеспечивают герметичность корпуса, исключая утечки трансмиссионной жидкости. Признак изношенных уплотнительных элементов – утечка масла. Она приводит к критическому снижению давления в системе.

Сальник АКПП

Подшипники

Сильное радиальное биение элементов, наличие стружки в масле вызывают износ подшипников. При незначительной выработке этот признак проявляется в характерном шуршащем звуке, исчезающем при наборе оборотов.

При сильном повреждении слышен металлический стук. Критический износ может привести к заклиниванию механизма.

Подшипник АКПП

Блокировка гидротрансформатора

На коробках старого образца блокировка гидротрансформатора срабатывала при наборе скорости и работе АКПП на повышенных передачах. Это позволяло повысить ресурс трансмиссии, увеличить периодичность замены масла.

На современных моделях авто гидротрансформатор блокируется на любой скорости, а степень прижатия фрикционов регулируется специальным клапаном. Если разгон плавный – происходит частичное блокирование. При ускорении функция срабатывает быстрее. Это необходимо для сокращения расхода топлива, улучшения динамики автомобиля.

Отрицательная сторона таких нововведений – повышенный износ накладок, что приводит к накапливанию металлических частиц в трансмиссионной жидкости, с риском появления неисправностей трансмиссии.

По мере усугубления ситуации, ГДТ АКПП блокируется менее плавно, при движении машины появляются рывки. Эти признаки указывает на необходимость замены масла, с соблюдением интервала 1 раз на 60 000 км пробега.

Обгонная муфта

На неисправность обгонной муфты указывает потеря динамики автомобиля. Машину сложнее разогнать, АКПП недостаточно активно реагирует на изменение нагрузки и режима движения. Поврежденный узел нужно заменить.

Проверка гидротрансформатора АКПП

Есть несколько стандартных методик проверки состояния гидротрансформатора АКПП. Но окончательная диагностика неисправностей возможна только после демонтажа и разборки узла, по результатам дефектовки деталей.

С помощью сканера

На начальном этапе выполняют компьютерное диагностирование АКПП. К специальному разъему в салоне подключают диагностический сканер и ноутбук или мобильный гаджет с необходимым программным обеспечением.

При проблемах в работе будут выявлены ошибки, по кодам которых можно поставить предварительный диагноз и определить тип неисправностей.

Стоп-тест

Проверить гидротрансформатор и коробку можно и по косвенным признакам, с проведением стоп-теста. Порядок этого алгоритма описан в руководствах по эксплуатации многих автомобилей.

1. Заводят мотор, прогревают трансмиссию до рабочей температуры.
2. Останавливают машину, чтобы двигатель работал на холостых оборотах (около восьмисот в минуту).
3. Автомобиль ставят на ручник, чтобы исключить самопроизвольное смещение. переводят в позицию «Драйв».
4. Нажимают до конца педаль газа, раскручивая двигатель от 2 000 до 2 800 оборотов в минуту. , выдерживая в таком положении около 3 минут.
5. Аналогичный порядок действий повторяют для реверса АКПП.

Нормальный показатель оборотов при такой проверке – 2 000 – 2 400 в минуту. Точное значение указано в руководстве по эксплуатации автомобиля.

Состояние ГДТ и трансмиссии оценивают по 3 критериям:

1. При незначительном превышении оборотов возможно проскальзывание гидротрансформатора.
2. Существенное превышение данного показателя в большую сторону может говорить о значительной пробуксовке блокировки, механических неисправностях в ГДТ или маслонасосе.
3. Недостаточные обороты указывают на проблемы с двигателем, с потерей тяговой мощности.

Если скорость вращения меньше нормативной, возможны серьезные неисправности мотора или критические поломки гидротрансформатора АКПП.

Ремонт гидротрансформатора

Ремонт гидротрансформатора – сложная процедура. За восстановление этого узла берутся не все сервисные центры, предлагая полную замену. Но ГДТ ремонтопригоден, если вскрывать корпус аккуратно, снимая минимальное количество металла, балансировать при сборке, чтобы исключать биение при работе.

Диагностика

Вначале мастера проверяют состояние гидротрансформатора. Первый шаг – компьютерная диагностика. Также узел оценивают по характерным симптомам, сопровождающим работу механизма. Это позволяет определить, нужно ли разбирать ГДТ в АКПП или можно ограничиться заменой трансмиссионной жидкости.

Диагностика АКПП

Замена или ремонт ГДТ

Ремонт гидротрансформатора проводят в таком порядке:

1. Демонтируют узел.
2. Вскрывают корпус, разрезая по окружности.
3. Снимают и промывают детали, оценивают их состояние.
4. Заменяют дефектные элементы.
5. Собирают узел, сваривают корпус.
6. Балансируют ГДТ, чтобы обеспечить равномерность вращения.

При критическом износе важных деталей целесообразно заменить гидротрансформатор.

Ремонт гидротрансформатора

Советы механиков и профилактика гидротрансформатора

Ремонт, а тем более замена гидротрансформатора, может потребовать значительных расходов. Предупредить преждевременный износ этого узла можно, следуя таким советам опытных мастеров:

Лучше избегать перегрева трансмиссии. Повышенную температуру может вызвать значительная нагрузка на коробку при агрессивной манере вождения, перевозке тяжелых грузов или транспортировании прицепа. Также проблема может быть в недостаточно эффективном охлаждении, особенно при эксплуатации машины в условиях жаркого климата. Решить вопрос можно, установив дополнительный радиатор.

Срок службы гидротрансформатора продлит регулярная замена трансмиссионной жидкости, с заливкой оригинального масла, предусмотренного изготовителем, без смешивания разных составов.

Проблемы с «бубликом» часто вызывают неисправности других механизмов. Поэтому автовладельцу важно следить за состоянием гидротрансформатора. Нужно обращаться в автосервис для диагностики и ремонта при появлении первых признаков неисправностей этого узла.

А с какими признаками неисправностей гидротрансформатора сталкивались вы? Как решали проблему? Поделитесь своим опытом в комментариях. Сохраните статью в закладках, чтобы не потерять полезную информацию.

Устройство гидротрансформатора АКПП

Гидротрансформатор — это внешняя составляющая системы трансмиссии, которая передает крутящий момент от мотора на автоматическую коробку переключения передач (АКПП). Эта деталь имеет форму тора и состоит из двух соединенных турбин — ведомой и ведущей.

Управление гидротрансформатором АКПП осуществляется с помощью гидроблока, поэтому при возникновении ошибок проверяются и гидромеханическая, и электронная составляющие устройства.

Зачем нужен гидротрансформатор (бублик) в АКПП

Гидротрансформатор заменяет систему сцепления и позволяет избежать выключения двигателя при остановках. Система из двух турбин передает крутящий момент на коробку-автомат с преобразованием значения в 2-3,5 раза.

Во время перехода между передачами гидравлический преобразователь забирает часть крутящего момента, что делает переключение плавным и безопасным для трансмиссии. При быстром разгоне или резком торможении трансформатор служит дополнительным барьером, который предохраняет АКПП от перегрева и выхода из строя.

Как действует гидротрансформатор АКПП

Передача крутящего момента между валами двигателя и трансмиссии осуществляется за счет движения масла в насосе и ведомой турбине. Насос нагнетает давление в гидромеханическую систему и стимулирует вращение центростремительной турбины. На лопатки этой турбины подается рабочая жидкость.

Трансмиссионное масло является не только рабочей средой для трансформатора, но и охлаждающей жидкостью для деталей АКПП и смазкой для контактирующих поверхностей. Реактор устройства, который располагается между насосом и турбиной, регулирует увеличение крутящего момента и возвращение масла с турбины на насосное кольцо. При большой разнице моментов колес реактор блокируется с помощью муфты, которая соединена с насосом.

Часть энергии, которая вырабатывается двигателем, расходуется на движение и нагрев жидкости. Когда скорость вращения валов мотора и трансмиссии синхронизируется, необходимость в повышении момента исчезает, а потери мощности становятся весомым недостатком. Чтобы избежать этих потерь, гидротрансформатор блокируется.

Блокировка устройства позволяет напрямую передавать крутящий момент с коленчатого вала на трансмиссионный. Как только скорость их вращения рассинхронизируется, трансформатор снова включается в систему переключения.

Устройство гидротрансформатора коробки-автомат

Гидравлический трансформатор состоит из следующих деталей:

• насос и насосное колесо — помпа сохраняет нужное давление в системе, а колесо насоса сопряжено с коленчатым валом;
• турбина с лопатками — прочно соединяется с валом, передающим усилие мотора на АКПП;
• реакторное колесо (реактор) — сопряжено с турбинным и насосным колесом;
• блокировочная муфта — останавливает работу трансформатора для прямого сцепления коленвала и трансмиссии;
• муфта свободного хода (обгонная) — вращает реактор в направлении, противоположном движению других колес.

Все детали трансформатора заключены в герметичную систему, а рабочая жидкость движется по замкнутому циклу. Если в корпусе устройства образуется течь, то рабочее давление падает, что сказывается на разгонных характеристиках автомобиля и состоянии фрикционных дисков АКПП.

Принцип работы гидротрансформатора

Принцип работы гидромеханического трансформатора основан на передаче энергии и крутящего момента через рециркуляцию рабочей жидкости (ATF) между лопастями насосного кольца и лопатками турбины. Компоненты связаны между собой опосредованно, через движение масла и обгонную муфту.

Кольцо насоса вращается в такт с коленчатым валом мотора, перемещая масло между своими лопастями. Жидкость одновременно перемещается вдоль поверхности лопастей и вращается относительно центральной оси устройства. После того как насосное кольцо выбрасывает масло, оно попадает на лопатки турбины. Давление на лопатки заставляет турбину вращаться.

Сложная конфигурация лопаток позволяет создать завихрения, которые ускоряют движение потока и увеличивают крутящий момент колеса. После передачи крутящего момента на трансмиссионный вал поток направляется на статор (реактор), а затем возвращается на лопасти насоса.

Статор может регулировать скорость потока жидкости в замкнутой системе. Если он не препятствует прохождению масла, то конструкция превращается из трансформатора в муфту. Гидромуфта является одним из основных режимов работы гидротрансформатора АКПП.

Работа системы гидравлического преобразователя контролируется электронным блоком управления (ЭБУ). Для этого внутри тора установлены датчики, измеряющие давление рабочей жидкости, скорость вращения лопаток и другие параметры.

Принцип работы трансформатора несложно понять на примере движения при подъеме. При езде в гору нагрузка на ведущие колеса автомобиля постепенно увеличивается, что приводит к снижению скорости машины и вращения турбины. При уменьшении скорости вращения падает сопротивление движению жидкости, что позволяет ускорить ее перемещение по турбине.

Рост скорости циркуляции автоматически приводит к увеличению крутящего момента турбинного колеса. Процесс продолжается до достижения равновесия между усилием сопротивления и скоростью потока.

Гидротрансформатор и коробка передач.

При блокировке трансформатора подача топлива в цилиндры приостанавливается, что позволяет сэкономить горючего. Движение автомобиля осуществляется «накатом», поэтому при выключенном преобразователе можно добиться торможения двигателем.

В зависимости от модели машины и алгоритмов, заложенных в ЭБУ, блокировочный механизм может запускаться как при высоких скоростях (не менее 60-70 км/ч), так и при низких (около 20 км/ч).

За счет опосредованного контакта деталей гидротрансформатор является эффективным амортизирующим устройством.

Если этот узел блокирован, а двигатель и АКПП находятся в жесткой сцепке, то коробка-автомат получает не только 100% передаваемой энергии, но и ударные нагрузки, которые негативно сказываются на ее состоянии.

Признаки неисправности гидротрансформаторов АКПП

Признаками неполадок в гидротрансформаторе являются:

• вибрация, жужжание во время езды — часто свидетельствуют о повышении вязкости масла, снижении его охлаждающих и смазочных характеристик, засорении масляного фильтра;
• механический шум в коробке передач, шуршание, которое становится слабее во время движения, — могут возникать вследствие износа подшипников трансформатора;
• скрежет и стук в области тора или АКПП — являются признаком критической деформации, выпадения или разрушения лопастей насоса, лопаток турбины и реактора;
• запах расплавленного пластика в салоне, который усиливается при наборе скорости, — свидетельствует о перегреве деталей трансформатора, засорении системы охлаждения или снижении уровня масла вследствие потери герметичности;
• снижение способности к разгону — может быть обусловлено износом или повреждением муфты свободного хода;
• резкие толчки при автоматическом и полуавтоматическом переключении передач — могут свидетельствовать как о загрязнении и низком уровне масла, так и о проблемах с гидроблоком;
• пробуксовка — является признаком износа муфты, загрязнения рабочей жидкости или падения давления масла в системе;
• остановка автомобиля — возникает при повреждении шлицев, которые соединяют турбинное кольцо и вал коробки-автомата;
• активация аварийного режима — может быть связана с неисправностями муфт и контактирующих деталей, наличием металлической стружки в ATF, попаданием крупного обломка детали в турбину или неисправностями электроники;
• выключение двигателя при смене передач — может свидетельствовать о неисправностях в ЭБУ или перегреве электронной системы управления.

При самостоятельной проверке трансмиссионной жидкости и техобслуживании машины могут обнаружиться и другие симптомы неполадок: снижение уровня масла в АКПП, помутнение ATF, загрязнение металлической пудрой и др. Эти поломки устраняются после диагностики трансформатора. Причиной снижения уровня масла часто становится наличие течи в корпусе устройства.

Наиболее уязвимыми зонами являются уплотнители и сальники. Появление металла в пробе ATF свидетельствует об износе торцевой шайбы, реже — других деталей гидромуфты.

Неисправность может быть вызвана комплексом факторов. Например, при износе фрикционной накладки устройства блокировки ее остатки забивают каналы системы, приводя к масляному голоданию трансформатора, перегреву его механической и электронной частей, вибрации и неравномерному износу сальников и втулок. Несвоевременная замена изношенных частей может привести к тому, что грязь и куски деталей повредят лопасти всех трех рабочих колец.

Замена или ремонт

Гидротрансформатор хорошо поддается ремонту. Все его детали, включая лопатки и кольца насоса, турбины и реактора, доступны на рынке запчастей.

Ремонт трансформатора проходит в несколько этапов:

• срезание сварного шва и разборка устройства;
• очищение частей гидротрансформатора от грязи и масла специальным раствором (сольвентом);
• диагностика деталей (осмотр, дефектация различными методами);
• снятие изношенных частей, высверливание или срезание их крепления;
• прикрепление, приваривание или приклеивание новых запчастей;
• проверка герметичности блокировочного поршня, замена сальников и уплотнителей;
• сборка трансформатора, балансировка (выравнивание биения) на станке;
• сварка корпуса;
• проверка качества сварных швов, внутреннего зазора, функциональности блокировки;
• повторная балансировка гидротрансформатора;
• проверка исправности отремонтированного устройства.

При разрушении нескольких деталей, сильном износе трансформатора или сочетании этих факторов может быть рекомендована полная замена устройства. Стоимость замены может на порядок превышать среднюю цену ремонта. Восстановленные и бывшие в употреблении устройства могут стоить дешевле, но и ресурс их работы будет на 20-40% меньше, чем у новых.

Как продлить жизнь гидромуфте автоматической КПП

Чтобы продлить срок эксплуатации гидромеханического трансформатора, нужно соблюдать следующие рекомендации:

• регулярно проверять цвет и прозрачность масла в АКПП и проводить замену ATF и фильтров не реже чем 1 раз на 40-60 тыс. км пробега;
• заливать жидкость, рекомендованную производителем автомобиля;
• менять уплотнители и сальники при каждом капитальном ремонте и переборе трансформатора, обязательно заменить все прокладки при пробеге более 150 тыс. км без ремонта;
• избегать резкого набора и сброса скорости, при агрессивной езде чаще менять расходники и масло;
• после запуска двигателя поочередно включить все передачи и режимы, удерживая тормоз и задержавшись на каждой по 2-3 секунды;
• избегать буксировки и в положении ведомой машины (при выключенном моторе), и в положении ведущей;
• при низких температурах прогревать машину не менее 10 минут на холостом ходу, в теплое время года — 2-3 минуты (трансмиссия и гидромуфта прогреваются отдельно, при включенном двигателе).

Срок службы АКПП с гидротрансформатором при своевременной замене масла и фильтров может составить более 300 тыс. км. При пробеге более 150 тыс. км в большинстве случаев требуется ремонт или замена основных деталей устройства — корпуса, муфт, турбины и др.

При неосторожной эксплуатации или наличии дефектов в конструкции капитальный ремонт может понадобиться существенно раньше.

Как устроена АКПП на гидротрансформаторе

Не падайте в обморок, это несложно. Мы объясним все это в ближайшее время. Но сначала давайте разберемся с терминологией. Дело в том, что многие ошибочно относят к автоматической трансмиссии два взаимосвязанных узла: саму трансмиссию и гидротрансформатор.

Конвертер состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центробежной турбины. Между ними находится направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жестко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное колесо — с валом коробки передач. В зависимости от режима работы реактор может вращаться свободно или быть заблокирован односторонней муфтой.

Гидротрансформатор

Полезная энергия в коробке передач с гидротрансформатором расходуется гидротрансформатором на выталкивание (и нагрев) масла. Кроме того, много энергии «потребляет» насос, который создает рабочее давление в линиях управления. Отсюда и более низкая эффективность. Поэтому предпочтительнее механические роботизированные коробки передач и вариаторы.

Гидротрансформатор является отличным демпфером крутильных колебаний

Гидротрансформатор является отличным демпфером крутильных колебаний и способен гасить сильные толчки, передаваемые от двигателя к коробке передач и наоборот. Кстати, это очень полезно для срока службы двигателя, коробки передач и ходовой части. Но гидротрансформатор также может стать причиной многих проблем. Например, он не позволяет завести автомобиль с «толчка».

Передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии осуществляется за счет потока рабочей жидкости (масла), которая выбрасывается через лопасти насосного колеса на лопасти турбинного колеса. Зазоры между насосным колесом и турбиной минимальны, а их лопастям придана особая геометрия для создания непрерывного потока рабочей жидкости. Поэтому между двигателем и коробкой передач нет жесткого сцепления. Это позволяет двигателю работать и останавливаться при включенной коробке передач и обеспечивает плавную тягу.

Схема работы гидротрансформатора АКПП

Схема гидротрансформатора

Внутреннее устройство гидротрансформатора

Масло в гидротрансформаторе движется по этому запутанному пути. Чтобы увеличить скорость и крутящий момент на турбинном колесе, гидротрансформатор блокируется. Но в этом случае эффективность передачи несколько снижается.

Следует сказать, что по описанной выше схеме работает гидравлическое сцепление, которое просто передает крутящий момент без преобразования его величины. Для изменения крутящего момента гидротрансформатор сконструирован с реактором. Это то же самое колесо с лопастями, но в сочетании с картером (корпусом) редуктора оно не вращается (заметим, до определенного крутящего момента). Лопатки реактора находятся на пути, по которому масло возвращается от турбины к насосу, и имеют специфический профиль. Когда реактор неподвижен (режим гидротрансформатора), он увеличивает расход рабочей жидкости, циркулирующей между колесами. Чем выше скорость масла, тем больше его кинетическая энергия, тем сильнее воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту крутящий момент, развиваемый на валу турбинного колеса, может быть значительно увеличен.

гидротрансформатор ZF

Гидротрансформатор ZF и многодисковое сцепление Sachs, которое блокирует насосное и турбинное колеса.

Представьте себе стандартную ситуацию — передача в коробке передач уже включена, а мы стоим на месте и нажимаем на педаль тормоза! Что происходит в этом случае? Турбинное колесо находится в состоянии покоя, и крутящий момент на нем в полтора-два раза (в зависимости от конструкции) превышает крутящий момент, развиваемый двигателем на этих оборотах. Кстати, крутящий момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем выше обороты двигателя. Когда педаль тормоза отпущена, автомобиль ускоряется. Ускорение будет продолжаться до тех пор, пока крутящий момент на колесах не сравняется с сопротивлением движению автомобиля.

BMW X5 алюминиевый селектор управления автоматической коробкой передач

Когда турбинное колесо приближается к скорости насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает вращаться вместе со своими двумя «партнерами». В этом случае считается, что гидротрансформатор переключился в режим гидравлического сцепления. Это снижает потери и повышает эффективность преобразователя.

Поскольку в некоторых случаях нет необходимости в преобразовании крутящего момента или скорости, конвертер может быть заблокирован фрикционной муфтой в определенное время. Этот режим снижает эффективность передачи примерно до единицы, проскальзывание между лопастями в этом случае по определению исключено.

Но представьте себе такую ситуацию. Вы едете по прямой с постоянной скоростью и вдруг начинаете подниматься в гору. Скорость автомобиля начнет снижаться, а нагрузка на ведущие колеса увеличится. Гидротрансформатор мгновенно реагирует на это изменение. Когда турбина начинает замедляться, колесо гидротрансформатора начинает автоматически тормозить, что увеличивает скорость циркуляции жидкости, что автоматически увеличивает крутящий момент, приложенный к валу от колеса турбины (читай: к колесам). В некоторых случаях увеличенного крутящего момента достаточно для подъема на холм без необходимости переходить на пониженную передачу.

Поскольку гидротрансформатор не способен обрабатывать скорость и крутящий момент в широком диапазоне, он оснащается многоскоростной коробкой передач, которая также способна изменять обороты (другими словами, двигаться задним ходом). Коробки передач, соединенные с гидротрансформаторами, обычно содержат ряд планетарных передач и имеют много общего с привычными нам «механическими» коробками передач.

Шестерни АКПП

Когда коробка передач поднята, двигатель поворачивает водителя. Выходной вал находится в зацеплении с солнечной шестерней и в то же время кольцевая шестерня заблокирована, если вы ослабите кольцевую шестерню и с помощью сцепления зафиксируете ее на водиле, вы получите прямую линию. Мощность поступает от кольцевой шестерни.

В механической коробке передач шестерни находятся в постоянном зацеплении, а ведомые колеса свободно вращаются на вторичном валу. Когда вы включаете шестерню, вы механически фиксируете соответствующую шестерню на валу шестерни. Автоматические коробки передач работают по тому же принципу. Но планетарные редукторы (или шестерни) имеют некоторые интересные особенности. Они состоят из нескольких компонентов — шестерни, сателлитов, солнечной шестерни и кольцевой шестерни.

Планетарные редукторы АКПП

Вращая одни части и блокируя другие, такие передачи позволяют изменять соотношение, или скорость и силу, передаваемую через планетарные шестерни. Планетарные коробки передач приводятся в движение выходным валом гидротрансформатора, а их отдельные компоненты блокируются ремнями или фрикционными пакетами (в механической коробке передач эту роль выполняют синхронизаторы и блокирующие муфты).

Как реально выглядят планетарные редукторы АКПП

Планетарные редукторы. Привод (1), сателлиты (2), шлицы солнечной шестерни (3).

Коробка передач включается следующим образом. Трение осуществляется гидравлическим толкателем, который, в свою очередь, приводится в действие давлением жидкости, используемой в гидротрансформаторе. Это давление создается специальным насосом и под контролем инженера-электронщика распределяется между отдельными зубчатыми муфтами с помощью специальной системы электроклапанов — соленоидов — в соответствии с алгоритмом работы трансмиссии.

Пакеты фрикционов АКПП

Пакеты фрикционных сцеплений состоят из нескольких колец — неподвижного и подвижного. Они свободно вращаются относительно друг друга до тех пор, пока не потребуется включить редуктор. Гидравлический толкатель включает муфты, когда в соответствующей магистрали создается рабочее давление. Когда скользящие элементы жестко соединены, например, с планетарной передачей, ползун блокируется и передача включается.

Большая разница между автоматической коробкой передач и обычной механической коробкой передач заключается в том, что передачи переключаются почти непрерывно в потоке мощности. Один выключен, другой включен практически в один и тот же момент. Сильные рывки при переключении передач практически исключены, так как они гасятся упомянутым выше гидротрансформатором. Хотя следует отметить, что современные коробки передач со спортивной регулировкой не могут похвастаться плавностью хода. Толчки при их работе вызваны более быстрым переключением передач: такая схема позволяет восстановить некоторое время при ускорении, но вызывает ускоренный износ фрикционных муфт. Коробка передач и шасси в целом тоже пострадали не лучшим образом.

Автоматическая коробка передач Audi Q7 — схема

Система управления автоматических трансмиссий первого поколения была полностью гидравлической. В дальнейшем гидравлика использовалась только как исполнительная часть системы управления, в то время как электронная система отвечает за создание алгоритма работы. Это позволяет реализовать различные алгоритмы работы коробки передач — режим резкого ускорения, спортивный режим, экономичный режим, зимний режим….

восьмиступенчатая гидромеханическая коробка передач

Одна из последних разработок ZF — восьмиступенчатая гидромеханическая коробка передач. Производители утверждают, что трансмиссия экономит до 6% топлива по сравнению с аналогичным шестиступенчатым «автоматом» и 14% по сравнению с пятиступенчатым. Логично, что большое количество передач увеличивает время нахождения двигателя в наиболее «эффективном» режиме, и расход топлива на единицу мощности минимален. Потеря времени на ненужные смены? Не очень.

В режиме Sport, например, мощность двигателя используется в полной мере. Каждая последующая передача включается на скорости, близкой к той, при которой возникает максимальный крутящий момент. При дальнейшем разгоне частота вращения коленчатого вала доводится до максимальных значений, при которых двигатель развивает максимальную мощность. И так далее. Теперь автомобиль разгоняется гораздо быстрее, чем в «экономичной» или «нормальной» программах.

Управляющие клапаны гидравлического блока управления

В большинстве современных автомобилей с автоматической коробкой передач отдельные режимы управления активируются в зависимости от стиля вождения водителя. Электроника регулирует тандем двигатель-трансмиссия независимо друг от друга. Компьютер оценивает информацию от ряда датчиков и решает, когда следует переключить передачу в соответствии с желаемой схемой переключения. Если стиль вождения размеренный и плавный, контроллер вносит соответствующие коррективы, чтобы двигатель не переходил принудительно в режим повышенной мощности, что положительно сказывается на расходе топлива. Как только водитель «нервничает» и начинает чаще и резче нажимать на педаль акселератора, искусственный интеллект сразу же понимает, что ускорение и разгон должны происходить быстрее, и привод сразу же начинает работать в «спортивном» режиме. Если водитель начинает плавно нажимать на педали, «умная» электроника переключает коробку передач и двигатель в стандартный режим.

Шестиступенчатая коробка передач в Audi A8 с полным приводом

Все больше автомобилей оснащаются механическими коробками передач с полуавтоматическим режимом. Здесь водитель инициирует переключение передач, а контроллер — переключение. Однако это не означает, что электроника предоставляет большую свободу. В этом режиме часто увеличивается скорость переключения, но многие производители из соображений сохранения ресурса двигателя сохраняют время переключения таким же, как и в автоматическом режиме. Машиностроители по-разному называют эти системы — Autostick, Steptronic, Tiptronic.

Селектор АКПП под рулем — американский стиль

Американцы любят устанавливать селектор автоматической коробки передач на рулевой трубе. Европейцы и японцы ставят их на центральный тоннель.

Кстати, некоторые автоматические трансмиссии недавно стали настраиваемыми. Это стало возможным благодаря перепрограммированию блоков управления двигателем и трансмиссией. В программе управления автоматической коробкой передач они изменяют моменты перехода с одной передачи на другую для увеличения скорости разгона и существенного сокращения времени переключения.

Селектор АКПП Mitsubishi Lancer

Управление коробкой передач в ручном режиме в новом Mitsubishi Lancer может осуществляться как с помощью селектора, так и с помощью удобных магниевых подрулевых переключателей.

Электроника с каждым годом становится все умнее. Компьютеры научились анализировать износ фрикционов и генерировать соответствующее давление, необходимое для включения каждого сцепления. Регистрируя давление, можно прогнозировать износ фрикционных дисков и, следовательно, всей трансмиссии. Блок управления постоянно контролирует состояние системы, сохраняя в своей памяти коды неисправностей компонентов, которые не функционируют должным образом.

Четырехступенчатая коробка передач Hydra-Matic 2002 4T65-E (M76)

Четырехступенчатая коробка передач Hydra-Matic 2002 4T65-E (M76) и гидротрансформатор GM установлены поперечно на автомобиле как часть трансмиссии.

В некоторых форс-мажорных случаях блок управления начинает работать в режиме байпаса. Обычно в аварийном режиме все передачи в коробке передач выключаются и включается одна передача, обычно вторая или третья. В этой ситуации не рекомендуется (и не получится) обслуживать автомобиль, но программа поможет вам самостоятельно добраться до мастерской.

Все типы коробок передач способны удовлетворить автовладельцев своим обслуживанием в течение 200 000 километров с ненужным пробегом. Однако есть одно «но» — безотказная работа возможна только при правильной эксплуатации и регулярном и грамотном техническом обслуживании.

Режимы автоматической трансмиссии

«P» — парковка. В этом режиме все передачи отключены, выходной вал коробки передач и «нога» коробки передач, соединенная с ведущими колесами, затормаживаются механизмом блокировки коробки передач. Когда двигатель работает, ограничитель частоты вращения коленчатого вала срабатывает гораздо раньше, чем при разгоне. Такая «защита от дурака» предотвращает излишнее «раскручивание» двигателя и чрезмерное перерасходование трансмиссионной жидкости.

«R» — реверс, по-русски — обратный.

«N» — нейтральный. В этом режиме двигатель и ведущие колеса не соединены. Автомобиль может передвигаться по берегу, а также буксироваться без буксировки ведущей оси.

Режим «D» или «Drive» позволяет вести машину. В этом режиме переключение передач происходит автоматически.

«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый расточительный. При разгоне двигатель «доводится» до максимальной мощности. Скорость переключения (в зависимости от конструкции и программы) может быть увеличена. Двигатель всегда находится в пусковом состоянии и, как правило, работает с крутящим моментом не ниже максимального. Забудьте об экономике.

«Кик-даун» — это режим, в котором происходит переключение на пониженную передачу для реализации интенсивного ускорения, например, при обгоне. Кик-даун происходит потому, что двигатель переключается в режим максимального кик-дауна, а также потому, что передаточное число понижающей передачи выше. Чтобы коробка передач переключилась в этот режим, нужно хорошо нажать на педаль газа. В коробках передач старого поколения для включения режима kick-down необходимо было нажать на педаль акселератора до щелчка.

При работе в режиме «Overdrive» или «O/D» повышающая передача включается чаще, переводя двигатель на более низкие обороты. «Overdrive» обеспечивает экономичное вождение, но его активация может привести к значительной потере динамики.

«Normal» реализует наиболее сбалансированный режим движения. Переключение на высшие передачи обычно происходит, когда двигатель достигает средних оборотов и на скорости чуть выше средней.

Если установить селектор напротив «1» (L, Low), «2» или «3», коробка передач не будет переключаться выше выбранной передачи. Эти режимы необходимы в тяжелых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, буксировке прицепа или другого транспортного средства. В этом случае двигатель может работать в среднем и высоком диапазоне без переключения передач.

«W», «Зима», «Снег». — Так называемый «зимний» режим работы автоматической коробки передач. Чтобы предотвратить пробуксовку ведущих колес, переключитесь на вторую передачу. Переключение передач также может быть более плавным и медленным, чтобы не провоцировать ненужную пробуксовку. В этом случае ускорение может быть менее динамичным.

Поул-позиция определяется вовсе не наличием знаков «+» и «-«, а умением переключать передачи вручную. Разные производители «смешивают» передачи по-разному: с селектором АКПП, с кнопками на руле или под переключателями на рулевом колесе…. В этом режиме электроника не позволит вам переключить передачу, которая, по ее мнению, в данный момент является неподходящей. При работе с метками «сложение» и «вычитание» скорость переключения не будет выше, чем заданная программным обеспечением в режиме «Спорт». Преимуществом ручного режима является возможность упреждения.

Источник https://akpp.guru/ustrojstvo/gidrotransformator-akpp-priznaki-neispravnosti

Источник https://avtotachki.com/ustroystvo-gidrotransformatora-akpp/

Источник https://avtofun.ru/kak-ustroena-akpp-na-gidrotransformatore/