Главная » Статьи

Автоматическая коробка передач


Автоматическая коробка передач (АКПП) выполняет такие же функции, что и механическая коробка передач — изменение, преобразование, передача крутящего момента от двигателя на привода колес. АКПП различаются по способу переключения, количеству передач, типу сцепления, а также по типу применяемых приводов (актуаторов). Основное отличие АКПП и МКПП заключается: в механической коробке для изменения скорости вращения ведомого вала используются разные наборы шестерней, а в автоматических — один и тот же набор шестерней. Это достигается за счет планетарной передачи.


Рассмотрим для наглядного примера трехступечатую АКПП, с гидравлическими актуаторами и гидротрансформатором. Основными составными элементами являются:

  • Гидротрансформатор;
  • Планетарный редуктор;
  • Гидравлическая система управления.


Гидротрансформатор.


Гидротрансформатор  является одновременно сцеплением и гидромуфтой, с помощью которой передается крутящий момент от двигателя к планетарному редуктору, используя рабочую жидкость (трансмиссионное масло ATF). В одном корпусе находятся две крыльчатки: насосное колесо, соединено с маховиком и турбинное колесо, соединено с планетарным редуктором, посредством вала. Они расположены на минимальном расстоянии друг от друга и между ними находится трансмиссионное масло.

Принцип работы гидротрансформатора — во время работы двигателя вращается маховик с насосным колесом, лопасти колеса подхватывают и направляют масло на лопасти турбинного колеса, тем самым раскручивая его. После выполненной работы масло отскакивает обратно в насосное колесо, тормозя его. Для предотвращения этого явления установлен реактор с определенно направленными лопастями. Масло, возвращаясь от турбинного колеса через лопасти реактора, ударяет вдогонку по лопастям насосного колеса, тем самым увеличивая крутящий момент двигателя автомобиля.  Во время начала движения насосного колеса лопасти реактора неподвижны, до тех пор пока не уравняются скорости колес (насосного и турбинного), что приводит к притормаживанию движения обратно масла. Для предотвращения этого явления установлена обгонная муфта, позволяющая ректору вращаться со скоростью крыльчаток колес. Такое момент называется точкой сцепления.


Планетарный редуктор.

Планетарный редуктор — механизм коробки автомат, позволяющий осуществлять изменение передаточного числа на ведомом валу одной парой шестерен. Основными элементами являются планетарные элементы, муфты сцепления и ленточные тормоза.


Планетарный элемент — узел передающий крутящий момент на ведомую шестерню, состоящий из солнечной шестерни, вокруг которой находятся в зубчатом зацеплении сателлиты, закрепленные на планетарном водиле и вращающиеся по коронной шестерне.

Муфта сцепления состоит из чередующихся между собой наборов дисков и пластин. Диски соединены с элементом планетарного ряда, а пластины вращаются одновременно с ведущим валом.Количество планетарных рядов зависит от количества передач в АКПП. Для трехступенчатой используют два ряда: первая-вторая и вторая третья передачи. Под действие гидравлического давления перемещается поршень, обеспечивая сжатие между собой пластин и дисков.

Ленточный тормоз — пластина, которая обхватывает планетарный ряд и, с помощью гидравлического актуатора, приводится в действие.

Принцип работы планетарной передачи заключается в блокировке одних и разблокировании других элементов планетарного ряда (солнечная шестерня, водило и корона).

  • Для включения 2 передачи необходимо: затормозить солнечную шестерню, при этом сателлиты продолжают вращаться вокруг нее (вращается водило), соответственно вращается и корона. Но корона вращается гораздо быстрее, чем водило. После включения 2 передачи солнечная шестерня не подвижна (заблокирована).
  • При переключении со 2 на з передачи: вращение солнечной шестерни восстанавливается, при этом остальные элементы тоже вращаются. После включения 3 передачи скорости вращения всех трех элементов будут одинаковы.
  • При включении пониженной передачи: направления вращения солнечной шестерни противоположно короне. Таким образом замедляется движение водило.
  • При включении заднего хода: водило не подвижно и корона с солнечной шестерней, вращается в обратном направлении.


Гидравлическая система управления.


Гидравлическая система управления регулирует давление в системе и выбирает необходимые комбинации перекрытия клапанов, в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки на управляемые колеса. При трогании с места насос (масляный) выдает давление при котором происходит фиксация элементов планетарного ряда (вращение всех элементов) так, чтобы на входе крутящий момент был минимальным. Далее при увеличении оборотов давление растет и происходит переключение ступени. После включения последующей ступени давление вновь минимально. Таким образом происходит повышение и понижение ступений за счет увеличения  и уменьшения давления, соответственно блокировка и разблокирование элементов планетарного ряда.