Идея создания автоматической коробки передач появилась практически одновременно с появлением автомобиля, оснащенного МКПП. При этом автопроизводители, изобретатели и энтузиасты из разных стран начали работать над агрегатом.
В результате уже в самом начале 20-го века стали появляться опытные образцы, которые имели трансмиссию, похожую на современный автомат. В этой статье мы поговорим о том, как создавалась и когда появилась первая АКПП, познакомимся с историей автоматической трансмиссии, а также ответим на вопрос, кто изобрел коробку автомат.
Автомат против механики
Автоматические коробки передач удобнее, особенно при езде по городским пробкам. С этим трудно поспорить. Однако по сравнению с «механикой» они не лишены ряда недостатков. Например, таких, как повышенный расход топлива и ощутимый проигрыш в динамике. По крайней мере это следует из официальных технических характеристик. А как на самом деле? Действительно ли разница между автомобилями с механической и автоматической трансмиссией в реальной жизни столь же велика, как на бумаге? Мы проверили это.
ДЛЯ СРАВНЕНИЯ взяли два новеньких автомобиля «Ford Focus» с одинаковыми 145-сильными двухлитровыми моторами «Duratec». Но автомобиль N° 1 был оборудован четырехступенчатой автоматической коробкой передач, а автомобиль № 2 — пятиступенчатой «механикой».
Согласно кратким техническим характеристикам, заявленным производителем, до 100 км/ч автомобиль с механической КПП должен разгоняться ровно на 1,5 с быстрее. Но это — теоретически, при условии, что за рулем машины сидит идеально подготовленный испытатель, который каждый раз будет «выкручивать» двигатель строго до оптимальных оборотов (когда достигается максимальная отдача) и молниеносно переключать передачи. Справится ли с такой задачей в реальной жизни обычный водитель, не обладающий навыками спортивного управления автомобилем?
Динамику разгона мы замеряли на прямой пустынной дороге с помощью спутникового GPS-навигатора- Результаты первого заезда синего «Фокуса» несколько озадачили — 11,75 с. Почти 12 — очень много! А где же обещанные производителем девять с чем-то? Еще заезд, потом еще один: 11.5 с. 11.34 с.
Лучший результат, которого удалось добиться после целой серии испытаний — 11.06 с. Столько потребовалось, можно сказать, среднестатистическому водителю, чтобы разогнаться до 100 км/ч. Разница с заявленным идеальным показателем составила без малого две секунды. А какое время покажет машина с «автоматом»?
На автомобиле с АКПП при разгоне от водителя не требуется абсолютно никаких навыков. По сигналу — газ в пол, и ждем, пока не пропищит GPS-навигатор. Заветные 100 км/ч успешно достигнуты за 11,37 с. Причем раз за разом этот результат повторяется с минимальными отклонениями. Что ж. так и запишем: в реальных условиях автомобиль с «автоматом» проигрывает при разгоне до «сотни» всего лишь треть секунды. Но в общем и целом наш опыт подтверждает теорию, согласно которой машина с АКПП разгоняется чуть медленнее.
Для того чтобы выяснить устраиваем парный заезд, машины стартуют одновременно параллельными курса. И что же? В первый момент автомобиль с «автоматом» даже оказывается чуть впереди. Примерно первую треть дистанции (до скорости 50 км/ч) разгоняется немного быстрее. Это объясняется тем, что у четырехступенчатой АКПП первая передача «длиннее», чем у пятиступенчатой «механики», и пока водитель синего автомобиля теряет время, переключаясь на вторую скорость, машина продолжает ускоряться па первой.
Потом расклад сил меняется, и автомобиль с механической КПП вырывается вперед. Он первым достигает 100 км/ч, но в этот момент опережает машину с АКПП всего на полтора корпуса. Таким образом, проигрыш в динамике минимальный. Скажем так, если при старте со светофора вы отстанете от лидера на полтора корпуса, то между вами все равно никто не сможет вклиниться. Даже не попытается — интервал слишком мал. А еще надо учитывать, что при движении по городу, когда чаще всего приходится разгоняться от силы до 70-80 км/ч (а не до 100, как в нашем эксперименте), преимущество «механики» может и вовсе не проявиться.
А КАК ЖЕ с экономичностью? Это мы проверили тоже. Для чего заправили оба автомобиля под завязку и отправились в 100-километровое путешествие по Москве с выездом за МКАД и возвращением обратно в город. Так мы смоделировали своеобразный смешанный (частично городской и частично загородный) цикл. Разумеется, мы не пытались в точности повторить лабораторную методику измерений, которую используют автопроизводители три составлении технических характеристик, нас интересовал расход топлива в реальных условиях.
Машины двигались одна за другой в одинаковом режиме. Измерения мы провели дважды, проехав утром и вечером по одному и тому же маршруту. Усредненные данные говорят о том, что синему автомобилю с»механикой» потребовалось 9.6 л топлива на 100 км, а с «автоматом» — 12.2. Кстати, полученные цифры заметно отличаются от эталонных. Надеюсь, не надо объяснять — почему? Тем не менее в целом теория снова подтверждается: за удобство езды с «автоматом» приходится платить. В среднем — по 2,5 л бензина на каждые 100 км пробега.
Использование других режимов движения на автомате для начинающих
Режимы «1», «2» и «3» выбираются исходя из условий движения автомобиля. На одних удобно буксировать тяжелые грузы, на других — спускаться с крутых гор. Давайте каждый из них разберем более подробно.
Включение «третьего» режима говорит нам о том, что коробка автомат работает в режиме трех скоростей. В данном режиме машина может двигаться на любой скорости, но не выше третьей. Движение в режиме «Три» позволяет разгоняться максимум до 150 км/час.
Ездить на этой передаче предпочтительно при большой загрузке вашего авто, а также при езде по городу.
«Второй» режим движения также ограничен по верхним скоростям. При движении в режиме «2» задействованы только вторая и первая скорости. Встречаются автомобили, в которых совмещается «вторая» скорость с «зимним» режимом. В таком случае и трогается, и двигается автомашина только на второй передаче.
В большинстве случаев «двойка» применяется на скользких дорогах, бездорожье или при буксировке. Максимальная скорость движения при этом значении ограничивается 90 км/час. Также удобно передвигаться на второй передаче применяя торможение двигателем, когда предстоит спускаться с крутого склона или начался затяжной подъем.
«Первый» режим селектора имеет самое высокое передаточное значение, которое подходит для движения на низких скоростях, а именно только на первой передаче.
На такой скорости можно безопасно двигаться по рыхлому снегу, песку или размытой дороге со скоростью не выше 45 км/час. Также в этом режиме удобно выбираться из снега, песка или грязи, если автомобиль застрял.
В случае если это произошло, автомобиль буксует, то не стоит «поддавать» газа. Постарайтесь «раскачать» машину, двигаясь вперед на первой скорости и назад попеременно. Можно при этом попытаться найти лучшее сцепление с дорогой поворачивая руль из стороны в сторону. Также следите за скоростью и оборотами на тахометре, они не должны быть высокими, а цифры на спидометре не стоит поднимать более 30 км/час.
Как работает гидротрансформатор?
Гидротрансформатор состоит из следующих основных элементов:
- насоса или насосного колеса;
- турбинного колеса;
- плиты блокировки;
- статора;
- обгонной муфты.
Чтобы понять, как работает автоматическая коробка передач, нужно в целом представлять ее устройство. Так, насос механическим соединением связан с двигателем. Турбинное колесо соединяется с валом КПП при помощи шлицов. При вращении насосного колеса при работающем двигателе создается поток масла, который вращает турбинное колесо гидротрансформатора.
Не помешает знать когда менять масло в автоматической коробе передач.
В этом случае гидротрансформатор выполняет роль обычный гидромуфты, посредством жидкости лишь передавая от двигателя на вал автоматической коробки крутящий момент. При увеличении оборотов двигателя сколь-нибудь существенного увеличения крутящего момента не происходит.
Для преобразования крутящего момента схема автоматической коробки включает статор. Принцип работы заключается в том, что он перенаправляет поток масла обратно на крыльчатку насоса, заставляя ее быстрей вращаться, увеличивая крутящий момент. Чем скорость вращения турбинного колеса по отношению к насосу меньше, тем большая остаточная энергия передается статором посредством возвращаемого масла на насос. Соответственно крутящий момент увеличивается.
Основы работы турбины и насоса АКПП
Турбина всегда вращается медленнее, чем насос. Максимальное соотношение скоростей вращения насоса и турбины достигается при неподвижном автомобиле, уменьшаясь при увеличении скорости транспортного средства (ТС). Связь статора с гидротрансформатором осуществляется через обгонную муфту, способную вращаться лишь в одном направлении.
Лопатки турбины и статора имеют особую форму, за счет чего поток масла перенаправляется на обратную сторону лопаток статора. При этом статор заклинивает и, оставаясь неподвижным, он передает на вход насоса наибольшую энергию масла.
За счет такого режима работы гидротрансформатора обеспечивается максимальная передача крутящего момента. Он увеличивается почти в три раза при трогании автомобиля с места.
При разгоне ТС турбина относительно насоса проскальзывает все меньше до наступления момента, когда колесо статора подхватывается потоком масла, начиная вращаться в направлении свободного хода обгонной муфты. Устройство при этом начинает работать как обычная гидромуфта, не увеличивает крутящий момент. В этом режиме КПД гидротрансформатора не превышает 85%! Такой режим работы сопровождается выделением избытка тепла и повышением расхода топлива.
Назначение блокировочной плиты
Этот недостаток устраняется при помощи специального устройства — блокировочной плиты. Несмотря на механическую связь с турбиной, конструктивно она выполнена так, что может перемещаться вправо и влево. Это устройство включается в работу при достижении автомобилем высокой скорости. По команде устройство управления поток масла меняется таким образом, чтобы он прижимал блокировочного плиту к корпусу гидротрансформатора справа.
При этом турбина и насос связываются друг с другом механически. Для повышения сцепления на внутреннюю сторону корпуса гидротрансформатора наносится специальный фрикционный слой. Таким образом двигатель связывается с выходным валом автоматической коробки. Естественно такая блокировка сразу выключается даже при незначительном торможении автомобиля.
Рекомендуем: Замена колец и маслосъемных колпачков: инструкция с фото и видео
Выше был описан лишь один из способов блокировки гидротрансформатора. Однако любой другой способ преследует ту же самую цель — предотвратить проскальзывание турбины по отношению к колесу насоса. Обычно описанный режим действия в различных источниках называется Lock-Up.
Работу гидротрансформатора для чайников будет проще понять, если вместо турбины и насоса представить два простых вентилятора, один из которых работает от сети, а другой вращается за счет создаваемого первым вентилятором потока воздуха. Только вместо воздуха здесь выступает масло, а лопасти первого вентилятора (насоса в случае АКПП) приводятся в движение не за счет электричества, а за счет механического соединения с валом двигателя автомобиля.
Разновидности АКПП
По мнению техников, гидромеханическая автоматическая коробка представлена лишь планетарной частью узла. Ведь она отвечает за переключение передач и вместе с гидротрансформатором является единым автоматическим устройством. К АКПП относится классический гидравлический трансформатор, робот и вариатор.
Классическая автоматическая коробка передач
Преимущество классического автомата заключается в том, что передачу вращательного момента на ходовую часть обеспечивает масляная жидкость в гидротрансформаторе.
Это позволяет избежать проблемы со сцеплением, часто выявляемые при эксплуатации машин, на которых установлены другие типы КПП. Если своевременно обслуживать коробку, то пользоваться им можно практически вечно.
Роботизированная КПП
Вид роботизированной коробки передач.
Является своеобразной альтернативой механики, только в конструкции имеется двойное сцепление, управляемое электроникой. Главным преимуществом робота считается экономичность расхода топлива. В конструкции установлено программное обеспечение, работа которого состоит в рациональном определении крутящего момента.
Коробку называют адаптивной, т.к. она способна подстраиваться под манеру вождения. Чаще всего в роботе ломается сцепление, т.к. оно не может переносить тяжелые нагрузки, например, во время езды в труднопроходимых местах.
Вариатор
Устройство обеспечивает плавную бесступенчатую передачу вращательного момента ходовой части автомобиля. Вариатор снижает расход бензина и повышает показатели динамики, обеспечивает мотору щадящий режим работы. Такая автоматизированная коробка не относится к долговечным и не терпит большой нагрузки. Внутри агрегата детали постоянно трутся между собой, что ограничивает срок эксплуатации вариатора.
Виды АКПП и их различие
Принцип работы всех видов АКПП сводится к перемене передаточного числа, которая обеспечивает преобразование мощности двигателя. Производители современных машин устанавливают трансмиссию таким образом, чтобы потенциал можно было использовать полностью. За счёт работы АКПП, усилие передаётся от мотора к колёсам автомобиля с самыми маленькими потерями. Достигается это за счёт отсутствия разрыва сцепления.
Водитель за счёт нажима на педаль газа переключает передачи. Двигатель при этом раскручивается, провоцируя на движение насосное колесо. От лопастей под влиянием центробежной силы моторное масло переходит к турбине, обеспечивается вращение. Жидкость в результате переходит обратно к насосному колесу.
В отдельных АКПП, при скорости 20-60 км/ч, происходит автоматическая блокировка гидротрансформатора муфтой. Автомат при этом жёстко сцепляется с мотором, потому потеря мощности не прослеживается. Интересно, что при эксплуатации в таких условиях, масло быстрее приходит в негодность из-за перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в АКПП.
АКПП занимает передовое место среди числа всех известных вариантов. Новые системы постоянно разрабатываются и совершенствуются. Из общих списков можно выделить вариаторные, роботизированные и классические типы.
Классическая автоматическая коробка передач
Гидротрансформаторный модуль популярен до сих пор, несмотря на наличие других, более совершенных вариантов. Такая трансмиссия используется и сейчас. Её устанавливают на авто, сходящие с конвейера.
Стандартная АКПП
АКПП включает планетарный редуктор, управляющую систему и гидравлический трансформатор. Последний элемент механизма является самым значимым, отсюда и название конструкции. Модуль активно используют на легковых и грузовых транспортных средствах.
Кому подойдёт автомобиль с АКПП? Вероятно всего, только новичкам. Управлять автоматом после механики даже опытным автовладельцам бывает достаточно сложно. Многим владельцам, несмотря на видимое упрощение режима эксплуатации, бывает тяжело перестроиться.
Роботизированная
Роботизированная коробка является достойной и современной альтернативой для классического варианта АКПП. Переключение скоростей в ней обеспечивается за счёт взаимосвязи электрических механизмов, проявляющих активность за счёт электронного блока. Главное сходство этой системы с классической – наличие сцепления в корпусе КПП.
Роботизированная АКПП
Вариатор
Это устройство плановой бесступенчатой передачи, обеспечивающее передачу крутящего момента на колёса. Такая конструкция производит уменьшенный расход топлива при условии сохранения или приумножения динамических показателей.
Вариатор
При правильном использовании, вариатор помогает бережно эксплуатировать мотор транспортного средства. Модуль бывает цепным, ремённым и тороидальным.
Отличная статья в тему: Вариатор или автомат: что лучше и надежнее, плюсы и минусы, чем отличаются коробки передач, в чем разница
DSG
DSG это тоже роботизированная система, обеспечивающая автоматическое включение первой и второй скорости, при разомкнутости сцепления. Так модуль начинает подготовку ко включению повышенной передачи. При переключении сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается, действие происходит и в обратном порядке.
DSG-7
Сходство с механикой в том, что синхронизаторы способны переключать скорость при блокировки шестерни. Работа муфт обеспечивается с помощью движения цилиндров. Сцепление работает за счёт гидропривода.
Многовальные коробки прямого переключения
Такие коробки передач используют в спорткарах. Например, в Koenigsegg Jesko применяют КПП с 3-мя валами, 9 передачами и 7-ю фрикционами. Автомобиль моментально может переходить в спортивный режим, так и в экономичный городской. Регулируется это при помощи кнопки: полунажатие левой кнопки снижает передачу, полное нажатие – включает спортивный. Если полунажать на правую – передача повысится, если нажать до конца – включится экономичный.
А в некоторых спортивных Mercedes есть АКПП со сцеплением, который по стиля езды похож на вышеуказанный, но имеющий совсем другие внутренние составляющие.
Трехвальная 6-ступенчатая коробка передач Mercedes-Benz C-class sport coupe
Наши дни
Современная автоматическая коробка передач представляет собой отлаженный механизм, управляемый специальным электронным блоком. С помощью многочисленных датчиков коробка-автомат способна контролировать рабочие режимы и выводить необходимую информацию на экран бортового компьютера авто.
Были придуманы 5-ти, 6-ти, 7-ми и даже 8-ми ступенчатые АКПП, которые позволяют водителю наслаждаться плавным разгоном и комфортной управляемостью транспортным средством любого назначения:
- легковые авто;
- малотоннажные грузовики;
- внедорожники;
- дорожная и сельскохозяйственная техника;
- микроавтобусы и полноразмерные автобусы.
Обслуживание автоматической коробки переключения скоростей в специализированных центрах и использование качественных расходных материалов и трансмиссионных жидкостей обеспечивает ее бесперебойную работу на протяжении многих лет.
Изобретатели коробки автомат и их многочисленные последователи на протяжении нескольких десятилетий придумывают новую конструкцию и адаптируют этот механизм под современную жизнь человека. Даже сегодня этап разработки АКПП нельзя назвать законченным.
Что такое коробка автомат
Что такое акпп — это сокращенное название от Автоматическая Коробка Переключения Передач, позволяет водителю не производить переключение передачи вручную при наборе скорости автомобилем либо её снижении, умная электроника делает это за него, выбирая оптимальный момент включения повышенной передачи либо момент для включения пониженной передачи, водителю остаётся только выбрать направление на селекторе переключения вперед или назад и нажать на педаль тормоза или газа в зависимости от потребности, педаль сцепления при такой коробке — отсутствует, есть только газ и тормоз.
Вот, к примеру, обычные фото некоторых видов автоматических трансмиссий автомобильных КПП. Для многих приверженцев механики эти символы ничего не говорят, а лишь только больше их запутывают и отдаляют от АКПП.
Поэтому давайте попробуем развеять туман сомнений и незнания, путем разъяснения значений каждого символа на АКПП:
- Р – на английском переводится как Parcking, парковка или стоянка. В этот режим автомобиль переводится только лишь после полной остановки. Если вы стоите с бугра, то рекомендуется сначала установить автомобиль на ручник и лишь потом перевести рычаг в положение Parcking, после чего уже можно покидать авто и уходить по своим делам
- R – дословно Reverse, обратно, назад — то есть обычная задняя передача, включаете в том случае когда есть необходимость ехать задним ходом
- N – переводится как Neutral то есть нейтраль, нейтральная скорость, в основном её применяют для буксировки автомобиля, обычно когда стоят в пробке рекомендуется удерживать педаль тормоза не переводя автомобиль в положение нейтралки – так как это не механическая коробка, но тем не менее многие владельцы АКПП при стоянки особенно в пробках переводят рычаг в положение N, ведь согласитесь что держать ногу на педали по 20-30 минут ну совсем уж как то не комфортно
- D или A – можно встретить оба этих обозначения Drive или Automate что по сути то же самое, то есть в это положение вы переключаетесь когда вам необходимо ехать, выжали тормоз, поставили рычаг скорости в положение D или A и просто нажимаете педаль газа плавно отпуская педаль тормоза и все движение начато, теперь нет нужды переключать ручкой, просто регулируете скорость вашего движение усилием нажатия ногой на педаль газа в вашем автомобиле
- L или B (l , 1 , 1L ) – некоторые виды АКПП оснащаются и дополнительными функциями (Low или Bottom) что дословно можно перевести как медленно или первая передача. Используется, как правило, на гололеде, очень крутых спусках или подъёмах в горку или для торможения двигателем
- B или попросту Block зачастую обозначает блокировку дифференциалов, как правило на джипах или полноприводных авто, в каких случаях включается лучше прочитать в мануале именно к вашей модели автомобиля
- 2 или 2L, 3 или D3, 4 или D4 – означает ограничение переключение скорости коробкой, то есть поставили на 2 – значит коробка не переключится выше второй передачи как сильно бы вы не давили на газ, поставили в режим 3 – выше третей передачи коробка не переключится что бы вы не делали с педалью акселератора, так же и 4 – выше четвертой скорости переключение происходить не будет, например у вас 6 ступеней в коробке, вы установили в режим 4 – значит автомобиль сам переключится с 1 по 4 передачу, авто на 5-и 6 уже переключаться не будет
Фиксатор, как мера предосторожности при вождении машины автомат
Езда на автомате для начинающих требует внимательного отношения к используемым режимам движения автомобиля. Таким образом следует запомнить несколько простых правил:
Рычаг коробки автомат сконструирован с некоторыми мерами безопасности
Если рычаг АКПП переключается в определенные режимы без нажатия на кнопку фиксатора, то это означает, что в данные диапазоны можно переводить рычаг как при движении автомобиля, так и при трогании с места. Если рычаг переводится в определенный режим только с нажатием кнопки на селекторе, то это говорит о том, что для выполнения этого действия нужно соблюсти некоторые предосторожности.. Таким образом при выбранном режиме движения «1», можно безопасно перевести рычаг в положение «2», а после переключить его в диапазон «3» или «D» на ходу, не останавливая свое транспортное средство
Однако стоит отметить, что переключение рычага из «Третьего» положения на «Второе» или «Первое» уже сопровождается нажатием на фиксатор. Это сделано для предотвращения повреждения коробки при неправильном выборе режима движения. В противном случае автомат будет подвергаться значительным перегрузкам, что неизбежно приведет к его поломке
Таким образом при выбранном режиме движения «1», можно безопасно перевести рычаг в положение «2», а после переключить его в диапазон «3» или «D» на ходу, не останавливая свое транспортное средство. Однако стоит отметить, что переключение рычага из «Третьего» положения на «Второе» или «Первое» уже сопровождается нажатием на фиксатор. Это сделано для предотвращения повреждения коробки при неправильном выборе режима движения. В противном случае автомат будет подвергаться значительным перегрузкам, что неизбежно приведет к его поломке.
Поэтому для правильного переключения между режимами в таком порядке необходимо или полностью остановиться, или замедлить скорость движения автомобиля. Таким образом переключение рычага из положения «Два» на «Третью» передачу, без использования блокирующей кнопки невозможно, требуется соблюдение ограничений. А именно нельзя использовать такую комбинацию при движении выше скорости 70 км/час, чтобы не повредить трансмиссию. Хотя в новых моделях АКПП этот нюанс вроде как убрали, поэтому переключение при движении даже на больших скоростях особого вреда не принесет, даже при неправильном переключении.
Это все что мы хотели сказать по данному вопросу. Езда на автомате для начинающих водителей вызывает затруднения только поначалу, что нельзя сказать о механической трансмиссии. Для начала следует разобраться с режимами вашей трансмиссии. В любом случае все необходимые рекомендации по использованию возможностей автоматической трансмиссии конкретной модели автомобиля имеются в сервисной документации. Такие документы обычно «идут» вместе с авто при покупке, либо находятся по марке и номеру кузова в сети интернет.
Принцип работы АКПП
На автотранспорт устанавливается несколько видов автоматических КПП со своими характерными особенностями.
Упрощенно механизм работы классической АКПП состоит в передачи крутящего момента от коленвала двигателя на устройства трансмиссии, при этом происходит варьирование передаточного числа в соответствии с положением рычага селектора и условиями передвижения автотранспорта.
При пуске двигателя в гидравлический трансформатор попадает рабочая жидкость, давление увеличивается. Лопасти центробежного насоса начинают двигаться, реакторное колесо и главная турбина неподвижны в таком режиме.
При переключении рычага селектора и подачи топлива с помощью педали акселератора, лопасти насоса увеличивают обороты. Возрастающая скорость движения вихревых потоков начинает вращать лопасти турбины. Вихри масла то перекидываются к неподвижному реактору, то возвращаются назад к турбине, увеличивая ее эффективность. Крутящий момент переходит на колеса, и машина начинает движение.
По достижении требуемой скорости насосное колесо и лопастная центральная турбина движутся с одинаковой скоростью, при этом вихри трансмиссионной жидкости попадают на реакторное колесо с противоположной стороны (движение возможно только в одну сторону) и оно начинает вращение. Агрегат переходит в состояние гидравлической муфты.
Если противодействие на колеса возрастает (движение на подъем), реакторное колесо останавливает вращение и добавляет крутящий момент центробежному насосу. При достижении требуемой скорости и крутящего момента происходит смена передачи в планетарном узле.
Электронный блок управления передает команду, вследствие чего тормозящая лента и фрикционные диски замедляют пониженную передачу, а увеличившееся движение потоков жидкости через клапан разгоняют повышенную передачу и обеспечивается изменение передач без уменьшения мощности.
При полной остановке машины или уменьшении скорости, давление рабочей жидкости снижается и происходит понижение передачи.
На заглушенном двигателе в гидротрансформаторе отсутствует давление, поэтому запуск автомобиля с помощью толчка неосуществим.
Устройство автоматической трансмиссии
В классическом автомате имеется 4 основных компонента:
- Гидравлический трансформатор. В разрезе выглядит как бублик, за что и получил соответствующее название. Гидротрансформатор защищает коробку в случае быстрого набора скорости и торможения двигателем. Внутри находится трансмиссионное масло, потоки которого обеспечивают системе смазку и создают давление. За счет него между мотором и трансмиссией образуется сцепление, вращательный момент передается на ходовую часть.
- Планетарный редуктор. Содержит шестеренки и другие рабочие элементы, приводящиеся в движение вокруг одного центра (планетарное вращение) с помощью зубчатой передачи. Шестерням даны следующие названия: центральная — солнечная, промежуточные — сателлиты, внешняя — коронная. В редукторе имеется планетарное водило, которое предназначено для фиксирования сателлитов. Чтобы передачи переключались, одни шестерни блокируются, а другие приводятся в движение.
- Тормозная лента с набором фрикционов. Эти механизмы отвечают за включение передач, в нужный момент блокируют и останавливают элементы планетарной передачи. Многие не понимают, для чего нужна тормозная лента в АКПП. Она и сцепление последовательно включаются и выключаются, что приводит к перераспределению крутящего момента от двигателя и обеспечению плавного переключения передач. Если ленту неправильно отрегулировать, то при движении будут ощущаться рывки.
- Система управления. Состоит из шестереночного насоса, маслосборника, гидравлического блока и ЭБУ (электронного блока управления). Гидроблок обладает контролирующими и управленческими функциями. В ЭБУ поступают данные от различных датчиков о скорости движения, выборе оптимального режима и т.д., благодаря этому АКПП управляется без участия водителя.
Конструкция коробки передач.
Тонкости эксплуатации коробки автомат
Чтобы водитель смог начать движение, ему нужно перевести селектор в соответствующее положение, отключить ручной тормоз. Если постепенно ослаблять давление на тормоз, автомобиль начнет плавное движение. Когда требуется более быстрый старт, нажимают на газ, так, передачи начнут повышаться.
В то же время замедление обеспечивается уменьшением воздействия, а остановка снятием ноги с акселератора и понижением передач. Для резкой остановки, забрав ногу с газа, воздействуют на тормоз. А чтобы вновь начать активное движение, просто нажимают на газ.
Внимание:
Прежде чем начать движение нужно помнить правило – машину обязательно прогревают на протяжении нескольких минут. Когда на улице холодно, двигатель должен поработать не менее 10 минут, желательно при этом несколько раз переключать режимы КП. Так, масло быстрее нагреется до рабочей температуры, степень износа значительно уменьшится.
Важные рекомендации:
Что такое АКПП и история ее создания
Под АКПП понимается трансмиссия, которая без участия автомобилиста выбирает оптимальный показатель передаточного числа согласно условиям передвижения. В результате обеспечивается плавность хода ТС и комфорт для самого водителя.
Управление коробкой передач.
История изобретения
Основой автомата считают планетарную коробку передач и гидротрансформатор, который создал немец Герман Фиттенгер в 1902 году. Изобретение изначально предполагалось использовать в области судостроения. В 1904 г. братьями Стартевентами из Бостона был представлен другой вариант АКПП, состоящей из 2-х коробок передач.
Первые автомобили, на которых были установлены планетарные коробки, выпускались под названием Ford T. Принцип их работы заключался в следующем: водитель переключал режим езды с помощью 2-х педалей. Одна отвечала за повышение и понижение передачи, другая обеспечивала движение назад.
В 1930-е годы конструкторы General Motors выпустили полуавтоматическую трансмиссию. В машинах еще предусматривалось сцепление, зато гидравлика управляла планетарным механизмом. Примерно в эти же годы инженеры Крайслера добавили в коробку гидромуфту. Двухступенчатая коробка заменилась овердрайвом — повышающей передачей, где передаточное число меньше 1.
Первая АКПП появилась в 1940 г. в General Motors. В ней сочетались гидромуфта и четырехступенчатая планетарная коробка, а автоматическое управление достигалось за счет гидравлики.
Плюсы и минусы АКПП
У каждого типа трансмиссии имеются поклонники. Но гидроавтомат не теряет своей популярности, поскольку обладает несомненными преимуществами:
- передачи активируются автоматически, что способствует полному сосредоточению на дороге;
- процесс начала движения максимально облегчен;
- ходовая часть с двигателем эксплуатируются в более щадящем режиме;
- проходимость машин с АКПП постоянно улучшается.
Несмотря на наличие плюсов, автолюбители выявляют в работе автомата следующие недостатки:
- отсутствует возможность быстро разогнать машину;
- приемистость двигателя имеет более низкие показатели, чем у МКПП;
- транспорт нельзя завести с толкача;
- автомобиль сложно буксировать;
- неправильное использование коробки ведет к появлению поломок;
- АКПП недешево обслуживать и ремонтировать.
Запуск автомобиля с АКПП
Итак, как заводить машину на автомате? Прежде всего заводить надо с Р или N, они включаются при нажатии специальной кнопки.
Лучше , так как «Нейтраль» больше относится к сервисной системе, тем самым разделяет двигатель и коробку. Для начала движения, следует переключиться на «Драйв», не отпуская тормоз для снятия блокировки.
Нужно ли прогревать автомат перед ездой
Автомобиль на автоматической трансмиссии нет смысла прогревать, если на улице не отрицательная температура и нет мороза. При запуске мотора подождите несколько минут, чтобы в оборот пошло масло. Если машина установлена на «Паркинге» выключенная, то в принципе она уже прогоняет масло.
Рекомендуют при сильном морозе и непрогретой коробке не использовать мощные р., чтобы избежать поломок.
Как передвигаться на АКПП
Как правильно ездить на автомате для начинающих и с какими особенностями можно столкнуться?
Вот как завести машину автомат:
- Нажать на педаль тормоза.
- Снять рычаг с «Р».
- Установить передачу Драйв или другую вспомогательную.
- Отпустить педаль газа.
Авто самопроизвольно начнёт двигаться, без нажатия на педаль газа. Тормозить автоматич. коробкой следует с помощью двигателя и специальных кнопок.
Езда на автомобиле с автоматической коробкой передач в пробках и на светофорах
Нужно понимать, как работает автоматические передачи. В условиях затора, либо когда встречается загруженность транспорта на дороге, двигатель не должен работать, поэтому включите «Нейтраль».
На нейтральном не работает мотор, но проехать транспорт может примерно 5 км. Режим экономит топливо и оберегает машину от ремонта. На светофорах ситуация такая же, но можно воспользоваться дополнительными передачами, например — 2, они помогут тронуться на АКПП плавно.
Остановка на подъёме с помощью АКПП
- Отпускаете плавно тормоз, регулируя скорость движение со спуска.
- Забираетесь на подъем.
- Притормаживаете.
- Устанавливаете рычаг на Нейтраль, прекращается работа мотора.
- Включаете Паркинг, обеспечив безопасную стоянку транспорта, заблокировав движение.
- Убираете ногу с тормоза и в течение нескольких секунд машина встанет в правильное положение.
Режим «S»
Во многих установлен S и обозначает он динамичное использование. То есть дополнительная система, где транспорт можно разгонять на определённую скорость, он быстро стартует и ускоряется, совершает обгон. По-другому называют его спортивным.
Он зависит от модели машины и её класса, чем мощнее авто, тем лучше работает «Спорт». При такой системе поступает большая нагрузка на движок, кузов и на саму резину.
Режим «Е»
Есть и другие обозначения на автоматич. кпп, например пиктограмма E обозначает экономную поездку. Обеспечивает плавную, лёгкую и спокойную скоростью движения, тем самым экономит бензин или дизель даже в холодное время года.
На улице гололед, а экономичный реж. позволяет безопасно чувствовать себя на дороге.
Спуск на АКПП
Спуски бывают: резкие и затяжные, но для каждого одна и та же инструкция. Не рекомендуется спускаться используя нажатую педаль тормоза, вы можете только притормаживать.
Принцип работы обычный:
- рычаг ставиться на «Драйв»;
- нажимается педаль газа;
- не забывайте опускать ручник.
Используют такие передачи, как р. 1, р. 2. Но не всегда на них авто едет медленно.
Как обгонять на автомобиле с АКПП
Обгон — дело серьёзное, стоит идти на такой шаг решительнее, увереннее и осознанно. Коробка имеет дополнительные режимы для совершения этого маневра. С ними машина едет быстро, набирая обороты и уверенно обгоняет ближайший автомобиль.
Есть определённые правила при которых не совершают обгон, но раз вы чувствуете уверенность, то воспользуйтесь «Спортом» и быстрого обгона. Учитывайте, что расход топлива максимальный.
Как буксировать автомобиль с автоматом
Для начала передвиньте рычаг на «Нейтраль», следите аккуратно за машиной впереди Вас на тросе. Не дёргайте руль и помните об остановке каждые 30 минут – это правило о безопасности КПП, чтобы не произошла поломка.
Мотор не работает, соответственно масло не попадает.
Как правильно прекращать движение
Для начала движения нажмите на тормозную педаль и остановите авто, далее устанавливаете «Паркинг», с помощью него блокируется движение.
Затягивайте ручник в машине и отпускаете тормоз, заглушаете мотор.
Как тормозить двигателем
Автомат имеет свои нюансы. Сбрасывают скорость обычно на склоне или там, где постоянно надо держать педаль тормоза. Переходят при торможении на ручной, то есть р. 2 или 3.
Кто изобрел коробку автомат и когда появилась первая АКПП
Как известно, трансмиссия является вторым по важности агрегатом после ДВС. При этом появление АКПП стало настоящим прорывом, так как благодаря такой коробке передач значительно повышается не только комфорт, но и безопасность при управлении автомобилем
Сегодня существует несколько типов «автоматов»: гидромеханическая коробка, вариатор, робот с одним или двумя сцеплениями. Сразу отметим, что касается первых АКПП, в этом случае речь идет о гидромеханической планетарной коробке передач.
Такая КПП является системой, состоящей из гидротрансформатора (ГДТ) и планетарной коробки. Принципы и основы планетарной передачи были известны еще в средние века, а гидротрансформатор создал немец Герман Феттингер в начале 20-го века.
Первым объединил коробку и ГДТ американский изобретатель Азатур Сарафян, более известный под именем Оскар Бэнкер. Именно он запатентовал автоматическую коробку передач в 1935г., хотя для получения патента больше 7 лет отстаивал свое право в борьбе с крупными автопроизводителями.
Родился Сарафян в 1895 году. Его семья оказалась в США в результате печально известного Геноцида армян, который имел место быть в Османской империи. Обосновавшись в Чикаго, Асатур Сарафян сменил свое имя, став Оскаром Бэнкером.
Талантливый изобретатель создал различные полезные устройства, среди которых можно выделить несколько незаменимых сегодня решений (например, шприц-пистолет для смазки), однако главным его достижением является изобретение первой автоматической гидромеханической коробки передач. В свою очередь, General Motors (GM), которая ранее устанавливала полуавтоматическую коробку передач на свои модели, первой перешла на АКПП.
В коммунизм на автомате: как разрабатывали АКП в СССР
В конце прошлого века отечественные автомобилисты воочию встретили невиданные доселе автомобильные опции – электроприводы зеркал и стёкол, кондиционеры и автоматические трансмиссии, которые в наше время стали привычной обыденностью даже в бюджетном сегменте. Но любопытно то, что подобные «навороты» встречались и на советских легковушках! Сегодня мы расскажем об истории появления и технических особенностях АКП на советских легковых автомобилях.
Начало
Е ще в тридцатые годы в СССР начали серьезно заниматься гидромуфтами и гидротрансформаторами, для чего в Ленинграде было создано Бюро Гидравлических Редукторов.
История создания автоматической коробки передач
Итак, важнейшим элементом, благодаря которому стало возможным появление полноценной АКПП, является гидротрансформатор.
Изначально ГДТ появился в судостроении. Причина – вместо низкооборотистых паровых двигателей ближе к концу 19-го века появились более мощные паровые турбины. Такие турбины соединялись с винтом напрямую, что неизбежно привело к возникновению целого ряда технических проблем.
Решением оказалось изобретение Г. Феттингера, который предложил гидравлическую машину, где лопастные колеса гидродинамической передачи, насос, турбина и реактор были объединены в одном корпусе.
Такой гидротрансформатор был запатентован в 1902 году и имел большое количество преимуществ по сравнению с другими механизмами и устройствами, которые могли бы преобразовать крутящий момент от двигателя.
ГДТ Феттингера минимизировал потери полезной энергии, КПД устройства оказался высоким. На практике, указанный гидродинамический трансформатор, в среднем, обеспечивал на судах КПД около 90% и даже больше.
Вернемся к коробкам передач на автомобилях. В самом начале 20-го века (1904 год) изобретатели братья Стартевенты из города Бостон, США, представили раннюю версию автоматической коробки.
Данная КПП на две передачи фактически являлась усовершенствованной МКПП, где переключения могли быть автоматическими. Другими словами, это был прототип коробки- робот. Однако в те годы по ряду причин серийное производство оказалось невозможным, от проекта отказались.
Следующими автоматическую коробку начали ставить в компании Ford. Легендарная модель Model-T была оснащена планетарной коробкой передач, которая получила две скорости для движения вперед, а также заднюю передачу. Управление КПП было реализовано при помощи педалей.
Далее появилась коробка от компании Reo на моделях General Motors. Такая трансмиссия вполне может считаться первой РКПП, так как это была механическая коробка с автоматизированным сцеплением. Немного позже стала использоваться и планетарная система передач, еще больше приблизив момент появления полноценных гидромеханических автоматов.
Планетарный механизм (планетарная передача) наилучшим образом подходит для АКПП. Чтобы управлять передаточным числом, а также направлением вращения выходного вала, выполняется торможение отдельных частей планетарной передачи. При этом для решения задачи можно использовать относительно небольшие и постоянные усилия.
Другими словами, речь идет об исполнительных механизмах АКПП (фрикционы, ленточный тормоз). Также в те годы реализовать эффективное управление данными механизмами не составляло труда. Еще необходимость выровнять скорости отдельных элементов АКПП отсутствовала, так как все шестерни планетарной передачи находятся в постоянном зацеплении.
Если сравнить такую схему с попытками автоматизировать работу механической коробки, в то время это было крайне сложной задачей. Основной проблемой являлось то, что в те годы не было эффективных, быстрых и надежных сервомеханизмов (сервоприводов).
Указанные механизмы необходимы для того, чтобы перемещать шестерни или муфты включения для введения в зацепление. Сервомеханизмы также должны обеспечить большое усилие и рабочий ход, особенно если сравнивать усилие для сжатия пакета фрикционов или затяжки ленточного тормоза АКПП.
Качественное решение было найдено только ближе к середине XX века, а массовой роботизированная механика стала только за последние 10-15 лет (например, АМТ или преселективная коробка DSG).
Какая коробка передач у спорткаров?
Коробка передач
— как правило с ручным переключением, 6-ступенчатая (5-ступенчатая на более старых моделях), реже, в более дорогих моделях — автоматическая или комбинированная с электронным управлением.
Интересные материалы:
Сколько будет стоить полис ОСАГО? Сколько будет стоить поменять гидрокомпенсаторы на Приору? Сколько будет стоить поставить шлагбаум? Сколько будет стоить пригнать авто из Америки? Сколько будет стоить проезд в маршрутках в Одессе? Сколько будет стоить растаможка авто из Казахстана в Россию? Сколько будет стоить страховка после ДТП? Сколько будет стоить вписаться в страховку без стажа? Сколько было произведено танков Тигр? Сколько часов должны учиться школьники?
