Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?

Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?
Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?
Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?
Схема устройства гидротрансформатора
Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?
Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?
Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?
Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?
Планетарные передачи. Водило (1), сателлиты (2), шлицы солнечной шестерни (3).
Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?
Автоматическая коробка Ауди Q7
Одна из последних разработок компании ZF — восьмиступенчатая гидромеханическая коробка.
Управляющие клапаны гидравлического блока управления
Шестиступная коробка вэдовой Ауди A8
Четырёхступенчатая коробка и гидротрансформатор Hydra-Matic 2002 4T65-E (M76)
Коробка-автомат с гидротрансформатором. Что? Как? Для чего?

Многие по ошибке автоматической коробкой именуют два агрегата, соединённых воедино: фактически саму коробку и гидротрансформатор.

Гидротрансформатор состоит из 2-ух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Меж ними размещен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом мотора, турбинное — с валом коробки. Реактор же, зависимо от режима работы, может свободно крутиться, а может быть заблокирован с помощью обгонной муфты.

Гидротрансформатор является безупречным демпфером крутильных колебаний и способен гасить сильные толчки, которые передаются от мотора на коробку и напротив. Это, кстати, очень благоприятно сказывается на ресурсе мотора, коробки и ходовой части. Но морок гидротрансформатор тоже может принести массу. К примеру, он не позволяет завести автомобиль с «толкача».

Передача вращающего момента от мотора к коробке осуществляется потоками рабочей воды (масла), которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти колеса турбинного. Меж насосным колесом и турбиной обеспечены малые зазоры, а их лопастям придана особая геометрия, которая сформировывает непрерывный круг циркуляции рабочей воды. Так что выходит, что жёсткая связь меж движком и коробкой отсутствует. Это обеспечивает работу мотора и остановку автомобиля с включённой передачей, также содействует плавности передачи тягового усилия.

Масло в гидротрансформаторе двигается по таковой вот замудренной линии движения. Чтоб прирастить скорость и повысить вращающий момент на турбинном колесе, реактор блокируется. Правда, при всем этом КПД передачи несколько понижается.

Нужно сказать, что по описанной чуть повыше схеме работает гидромуфта, которая просто передаёт вращающий момент, не трансформируя его величину. Чтоб изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введён реактор. Это такое же колесо с лопатками, но оно, имея связь с картером (корпусом) коробки, не крутится (заметим, до определённого момента). Лопатки реактора размещены на пути, по которому масло ворачивается из турбины в насос, и они имеют особенный профиль. Когда реактор неподвижен (гидротрансформаторный режим), он наращивает скорость потока рабочей воды, циркулирующей меж колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем выше его кинетическая энергия, тем она большее оказывает воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту момент, развиваемый на валу турбинного колеса, удаётся существенно поднять.

Представьте для себя стандартную ситуацию — передача в коробке уже включена, а мы стоим на месте и жмём для себя на педаль тормоза! Что происходит в данном случае? Турбинное колесо находится в недвижном состоянии, а момент на нём в полтора-два раза выше (зависимо от конструкции) того, что развивает движок на этих оборотах. Кстати, момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем будут выше обороты мотора. Стоит отпустить педаль тормоза, и автомобиль тронется. Разгон будет длиться до того времени, пока момент на колёсах не сравняется с моментом сопротивления движению машины.

Когда турбинное колесо приближается по оборотам к скорости вращения насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает крутиться совместно с 2-мя «напарниками». В данном случае молвят, что гидротрансформатор перешёл в режим гидромуфты. Так понижаются утраты, и возрастает КПД гидротрансформатора.

А так как в неких случаях надобность в преобразовании вращающего момента и скорости отпадает, в определённые моменты гидротрансформатор и совсем может быть заблокирован с помощью фрикционного сцепления. Этот режим помогает довести КПД передачи фактически до единицы, проскальзывание меж лопаточными колёсами в данном случае исключено по определению.

Но представьте для себя такую ситуацию. Вы едете по прямой с неизменной скоростью и вдруг начинаете подниматься в горку. Скорость автомобиля начнёт падать, а нагрузка на ведущие колёса возрастет. На это изменение здесь же отреагирует гидротрансформатор. Как станет уменьшаться частота вращения турбины, реакторное колесо начнёт автоматом затормаживаться, в итоге скорость циркуляции рабочей воды возрастёт, что автоматом приведёт к повышению вращающего момента, который будет передаваться на вал от турбинного колеса (читай на колёса). В неких случаях увеличившегося момента хватит для того, чтоб преодолеть подъём без перехода на низшую передачу.

Так как гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый вращающий момент в широких границах, к нему присоединяют многоступенчатую коробку, которая, вприбавок ко всему, способна обеспечить и реверсивное вращение (другими словами — задний ход). Те коробки, которые работают в паре с гидротрансформаторами, обычно содержат в себе ряд планетарных передач и имеют много общего с обычными нам «ручными» коробками.

В механической коробке шестерни находятся в неизменном зацеплении, при всем этом ведомые — свободно крутятся на вторичном валу. Включая какую-либо передачу, мы механически блокируем подобающую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки построена на таком же принципе. Но планетарные передачи (либо редукторы) имеют некие достойные внимания особенности. Они содержат в себе несколько частей: водило, сателлиты, солнечную и кольцевую шестерни.

Приводя во вращение одни элементы и фиксируя другие, такие редукторы позволяют поменять передаточные дела, другими словами скорость вращения и передаваемое через планетарную передачу усилие. Приводятся планетарные передачи от выходного вала гидротрансформатора, а их надлежащие элементы фиксируются с помощью фрикционных лент либо фрикционных пакетов (в механической коробке эту роль играют синхронизаторы и блокирующие муфты).

Врубается передача последующим образом. На фрикцион давит гидравлический толкатель, который в свою очередь приводится в действие давлением рабочей воды, той, что употребляется в гидротрансформаторе. Давление это создаётся особым насосом, а распределяется оно меж надлежащими фрикционами передач под неусыпным контролем электроники с помощью специальной системы электрических клапанов — соленоидов в согласовании с методом работы коробки.

Существенное отличие Коробка автомат от обыденных механических коробок состоит в том, что передачи в их переключаются фактически без разрыва потока мощности. Одна выключилась, другая практически в тот же момент включилась. Сильные рывки при переключениях фактически исключены, так как их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор. Хотя, нужно отметить, современные коробки со спортивной настройкой не могут похвастать плавной работой. Толчки при их работе обоснованы более резвой сменой передач: таковой расклад позволяет отыграть некое количество времени при разгоне, но приводит к ускоренному износу фрикционов. На коробки и ходовой части в целом это тоже сказывается не наилучшим образом.

В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были полностью гидравлическими. В предстоящем гидравлику оставили исключительно в качестве исполнительной части системы управления, задавать же метод работы стала электроника. Благодаря ей может быть реализовывать разные методы работы коробки — режим резкого ускорения, спортивный, экономный, зимний…

В спортивном режиме, к примеру, тяга мотора употребляется полностью. Включение каждой следующей передачи происходит при частотах коленчатого вала, близких к частотам, на которых развивается наибольший вращающий момент. При предстоящем ускорении частота вращения коленчатого вала доводится до наибольших значений, при которых движок развивает наивысшую мощность. И т.д.. Автомобиль в данном случае развивает существенно огромные ускорения по сопоставлению с теми, что осуществляются при работе «экономичной» либо «нормальной» программ.

На большинстве современных автомобилей с автоматической коробкой те либо другие методы управления активируются зависимо от манеры вождения. Электроника адаптирует работу тандема двигатель-трансмиссия без помощи других. Компьютер, анализируя информацию от бессчетных датчиков, воспринимает решение о переключении передач в те либо другие моменты, зависимо от требуемого нрава переключений. Если манера движения стабильная и плавная, контроллер делает надлежащие поправки, при которых движок не выводится на мощностные режимы работы, что положительно сказывается на расходе горючего. Как шофер «занервничал» и начал почаще и резче жать на педаль акселератора, искусственный ум здесь же осознает, что ускорения и разгоны необходимо создавать быстрее, и агрегат сразу начнёт работать по «спортивной» программке. Если же шофер станет педалировать плавненько, «умная» электроника переведёт коробку и движок в штатный режим работы.

Всё большее количество автомобилей оснащается коробками, в каких вместе с автоматическим предусмотрен и автоматический режим управления. Тут команды на переключение передач даёт шофер, а сами переключения обеспечивает система управления. Но это совершенно не значит, что электроника позволит вам очень разгуляться. Нередко скорость перехода с одной передачи на другую в этом режиме наращивают, но многие производители, заботясь о ресурсе агрегата, время переключений оставляют таким же, как в автоматическом режиме. Машиностроители именуют эти системы по-разному — Autostick, Steptronic, Tiptronic.

Кстати, с недавнешних пор некие Коробка автомат можно тюнинговать. А может быть это стало благодаря перепрограммированию блоков управления движком и коробки. В угоду скорости разгона в программке управления Коробка автомат меняют моменты перехода с передачи на передачу и значительно уменьшают время переключений.

Электроника из года в год становится всё умнее. Компы обучили рассматривать степень износа фрикционов и генерировать соответственное давление, нужное для включения каждой муфты. Регистрируя давление, можно предсказывать степень износа фрикционных дисков, а как следует, и коробки в целом. Блок управления повсевременно держит под контролем исправность системы, записывая в свою память коды дефектов тех частей, в каких происходили сбои в процессе работы.

В неких форс-мажорных случаях блок управления начинает работать по обходной программке. Обычно в аварийном режиме в коробке воспрещаются все переключения, и врубается какая-либо одна передача, обычно, — 2-ая либо 3-я. Эксплуатировать, в данном случае автомобиль не рекомендуется (ну и не получится), но доехать своим ходом до мастерской программка поможет. Все типы коробок способны доставлять удовлетворенность обладателям автомобилей собственной службой при пробеге в 200 тыщ км с излишним. Но есть одно «но» — неотказная работа вероятна при правильной эксплуатации и постоянном квалифицированном ТО.

Режимы автоматической коробки

«P» — parking. В этом режиме все передачи выключены, выходной вал КПП и «ветка» коробки, связанная с ведущими колёсами, заторможены блокирующим механизмом коробки. При работающем движке ограничитель частоты вращения коленчатого вала срабатывает еще ранее, чем при разгоне. Такая «защита от дурака» не позволяет «перекручивать» мотор и бесполезно перелопачивать трансмиссионную жидкость.

«R» — reverse, по-русски — задний ход.

«N» — нейтраль. В этом режиме движок и ведущие колёса не связаны. Автомобиль может двигаться накатом, его можно также буксировать без вывешивания ведущей оси.

Режим «D» либо «Drive» разрешает движение. В этом режиме смена передач осуществляется автоматом.

«S», «Sport», «PWR», «Power» либо «Shift» — спортивный режим. Самый оживленный и самый расточительный. При разгонах движок «загоняется» в режим наибольшей мощности. Скорость перехода с одной передачи на другую (зависимо от конструкции и программки) может быть увеличена. Движок в данном случае всегда находится в тонусе, обычно, работая на оборотах, которые не ниже тех, на которых развивается наибольший вращающий момент. Забудьте об экономичности.

«Kick-down» — режим, в каком осуществляется переход на пониженную передачу для воплощения насыщенного ускорения, к примеру, при обгоне. Резкий подхват происходит за счёт того что движок выводится в режим наибольшей отдачи, и за счёт большего передаточного дела понижающей передачи. Чтоб коробка перебежала в этот режим, по педали акселератора необходимо хорошо топнуть. В трансмиссиях более старшего поколения для срабатывания «кикдауна» необходимо было непременно надавить педаль акселератора, что именуется, «в пол» до соответствующего щелчка.

При работе в режиме «Overdrive» либо «O/D» повышающая передача будет врубаться почаще, переводя движок на пониженные обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономное передвижение, но его активация может привести к значимой потере в динамике.

«Norm» реализует более равновесный режим движения. Переключения на повышающие передачи, обычно, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.

Если поставить селектор напротив «1» (L, Low), «2» либо «3», ваша коробка не будет перебегать выше избранной передачи. Режимы нужны в тяжёлых дорожных критериях, к примеру, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа либо другого автомобиля. В данном случае движок может работать в области средних и больших нагрузок без перехода на повышающую передачу.

«W», «Winter», «Snow» — так именуемый «зимний» режим работы Коробка автомат. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со 2-ой передачи. Чтобы не спровоцировать излишние проскальзывания, переход с одной передачи на другую в данном случае тоже может осуществляться более мягко и при более низких оборотах. Разгон при всем этом может быть не очень оживленным.

Наличие значков «+» и «-» определяет совершенно не полюсность, а возможность ручного переключения передач. Как пишет drive.ru, различные производители «перемешивать» передачи позволяют по-разному: селектором управления Коробка автомат, клавишами на руле либо подрулевыми тумблерами… В этом режиме электроника не позволит перейти на те передачи, которые, по её воззрению, не к месту на этот момент. При работе со знаками «сложения» и «вычитания» скорость смены ступеней не будет выше той, что определена программкой в режиме «Sport». Достоинство ручного режима — возможность действовать на опережение.