1. гідротрансформатор
2. Принцип роботи гідротрансформатора
3. планетарний редуктор
4. Гідравлічна система управління
5. Переваги і недоліки АКПП

Як не дивно, але в даний час АКПП (автоматична коробка перемикання передач) набирає популярність у автоаматорів і майбутніх автовласників. (Ваш покірний слуга відноситься до противників даного виду коробок). Але про це нижче.

Отже, АКПП ...

Основне призначення АКПП - таке ж, як і у механіки - прийом, перетворення, передача і зміни напрямку крутного моменту. Розрізняються автомати за кількістю передач, за способом перемикання, по типу зчеплення і по типу застосовуваних актуаторов.

Роботу АКПП краще розглянути на конкретному прикладі, а саме на класичній триступеневої коробці передач з гідравлічними актуаторами (приводами) і гидротрансформатором. Треба відзначити, що існують і преселективна АКПП.

У пристрій АКПП входить:

1. Гідротрансформатор - механізм, що забезпечує перетворення, передачу крутного моменту, використовуючи робочу рідину. Робоча рідина для АКПП зазвичай, готове трансмісійне масло для автоматичних коробок передач. Але багато автолюбителів використовують рідину для гідравлічних приводів великовантажної техніки (веретенку), хоча це і неправильно. Веретенка не призначена для роботи в умовах високої швидкості руху шестерень.
2. Планетарний редуктор - вузол, що складається з «сонячної шестерні», сателітів, і планетарного водила і коронної шестерні. Планетарка є головним вузлом автоматичної коробки.
3. Система гідравлічного управління - комплекс механізмів, призначених для управління планетарним редуктором.

Для того щоб більш повно пояснити принцип роботи АКПП почнемо з гідротрансформатора.

гідротрансформатор

Гідротрансформатор служить одночасно зчепленням і гідромуфтою для передачі крутного моменту до планетарного механізму.

Уявіть собі дві крильчатки з лопатями, розташованими один навпроти одного на мінімальній відстані і укладених в одному корпусі. У нашому випадку одна крильчатка називається насосне колесо, яке з'єднане жорстко з маховиком, друга крильчатка називається турбінним колесом і з'єднане за допомогою вала з планетарним механізмом. Між лопатевими крильчатками знаходиться робоча рідина.

Принцип роботи гідротрансформатора

Під час роботи двигуна , При обертанні маховика обертається і насосне колесо, його лопаті підхоплюють робочу рідину і направляють її на лопаті турбінного колеса, під дією відцентрової сили. Відповідно лопаті турбінного колеса починають рухатися, але робоча рідина після виконання роботи відлітає від поверхні лопатей і прямує назад на насосне колесо, тим самим гальмуючи його. Але не тут то було! Для зміни напрямку відлітає робочої рідини між колесами розташовується реактор, у якого так само є лопаті і розташовані вони під певним кутом. Виходить наступне - рідина від турбінного колеса повертаючись через лопаті реактора вдаряє навздогін лопаті насосного колеса, тим самим збільшуючи крутний момент ДВС , Тому що зараз діють дві сили - двигуна і рідини. Треба відзначити, що при початку руху насосного колеса, реактор стоїть нерухомо. Так триває до тих пір, поки обороти насосного незрівняються з оборотами турбінного колеса і стоїть нерухомо реактор тільки заважатиме своїми лопатей - пригальмовувати зворотний рух робочої рідини. Для виключення цього процесу в реакторі знаходиться муфта вільного ходу, яка дозволяє реактору крутитися зі швидкістю крильчаток, цей момент називається точкою зчеплення.

Виходить, що при досягненні номінальних обертів двигуна, сила від двигуна передається на планетарний механізм через ... рідина. Іншими словами гідротрансформатор АКПП перетворюється в гідромуфту. Значить, крутний момент вже передався далі - на планетарний механізм?

Ні! Для того щоб передати силу від двигуна, необхідно щоб спрацювала муфта приводу від ведучого вала. Але все по порядку ...

планетарний редуктор

Планетарний редуктор складається з:

1. планетарних елементів
2. муфт зчеплення і гальм
3. стрічкових гальм

Планетарний елемент являє собою вузол з сонячної шестерні, навколо якої розташовані сателіти, які в свою чергу кріпляться на планетарне водило. Навколо сателітів знаходиться коронна шестерня. Обертаючись, планетарний елемент передає крутний момент на провідну шестерню.

Муфта зчеплення являє собою набір дисків і пластин, що чергуються один з одним. Чимось муфта АКПП є зчеплення мотоцикла. Пластини муфти обертаються одночасно з ведучим валом, а ось диски з'єднані з елементом планетарного ряду. Для триступеневої коробки планетарних рядів два - першої-другої передачі і другий-третій. Привід в дію муфти забезпечується стисненням між собою дисків і пластин, цей роботу виконує поршень. Але поршень не може сам рухатися, в дію він приводиться гідравлічним тиском.

Стрічковий гальмо виконаний у вигляді охоплює пластини одного з елементів планетарного ряду і приводиться в дію гідравлічним актуатором.

Для поняття роботи всієї коробки розберемо роботу одного планетарного ряду. Уявімо собі, що загальмувалася сонячна шестерня (в центрі), значить, в роботі залишаються коронна і сателіти на планетарному водило. У цьому випадку швидкість обертання водило буде менше, ніж швидкість коронної шестерні. Якщо дозволити сонячної шестірні обертатися з сателітами, а загальмувати водило, то коронна шестерня змінить напрямок обертання (задній хід). Якщо швидкості обертання коронної шестерні, водило і сонячної шестірні, будуть однакові, планетарний ряд буде обертатися як єдине ціле, тобто, не перетворюючи крутний момент (пряма передача). Після всіх перетворень крутний момент передається на провідну шестерню і далі на хвостовик коробки. Треба відзначити що ми розглядаємо принцип роботи автоматичної коробки передач у якій ступені розташовані на одній осі, така коробка призначена для авто із заднім приводом і переднім розташуванням двигуна. Для передньопривідних авто, розміри коробки повинні бути зменшені, тому як і МКПП вводяться кілька ведених валів.

Таким чином, гальмуючи і відпускаючи один або кілька елементів обертання можна домогтися зміни швидкості обертання і зміни напрямку. Всім цим процесом керує гідравлічна система управління.

Гідравлічна система управління

Гідравлічна система управління складається з масляного насоса, відцентрового регулятора, системи клапанів, виконуючих пристроїв і масляних каналів. Весь процес управління залежить від швидкості обертання двигуна і навантаження на колеса. При русі з місця масляний насос створює такий тиск, при якому забезпечується алгоритм фіксації елементів планетарного ряду так, що б крутний момент на виході був мінімальним, це і є перша передача (як говорилося вище - загальмовується сонячна шестерня в двох ступенях). Далі при зростанні оборотів, тиск збільшується і в роботу входить другий ступінь на зменшених обертах, перший ступінь працює в режимі прямої передачі. Збільшуємо ще обертів двигуна - коробка передач починає працювати вся в режимі прямої передачі.

Як тільки навантаження на колеса збільшиться, то відцентровий регулятор почне знижувати тиск від масляного насоса і весь процес перемикання повториться з точністю до навпаки.

При включенні знижених передач на важелі перемикання, вибирається така комбінація клапанів масляного насоса, при якій включення підвищених передач неможливо.

Переваги і недоліки АКПП

Головним достоїнством автоматичної коробки передач, звичайно, служить комфорт при водінні - дами просто в захваті! І, безперечно, з автоматом двигун не працює в режимі підвищених навантажень.

Недоліки (і вони очевидні) - низький ККД, повна відсутність «драйву» при рушанні з місця, велика ціна, а головне - авто з автоматом не можна завести з "штовхача"!

Підводячи підсумки, скажімо, що вибір коробки це справа смаку і ... стилю водіння!

РЕКОМЕНДУЄМО ТАКОЖ ПРОЧИТАТИ: