АКПП

Системы автоматической трансмиссии (ASO) становятся все более популярными в нашей стране, и доля автомобилей с ASO быстро растет. Автоматические трансмиссии передают крутящий момент от двигателя к колесам автомобиля, автоматически увеличивая или уменьшая передаточное число, подстраиваясь под оптимальный режим работы двигателя. Автоматическая коробка передач классического типа состоит из гидротрансформатора и ряда планетарных передач. Плавно меняя передаточные числа, автомат делает движение автомобиля плавным, а вождение — приятным.

В нашей статье мы рассмотрим устройство и работу автоматической коробки передач, перечислим основные типы автоматических трансмиссий, ознакомимся с режимами работы автоматической коробки передач и проанализируем ее преимущества и недостатки.

Что такое АКПП

Автоматическая трансмиссия (автоматическая коробка передач) — это коробка передач, которая автономно определяет наиболее подходящее передаточное отношение в зависимости от текущего скоростного режима. Без вмешательства водителя автоматическая коробка передач автоматически выбирает и изменяет передаточные числа, адаптируется к скорости, заданной водителем, обеспечивает плавный старт и плавный ход. Автоматическая коробка передач снимает с водителя нагрузку во время движения, в отличие от классической механической коробки передач.

Поскольку в настоящее время существуют различные варианты автоматических трансмиссий (роботы и вариаторы), во избежание путаницы автоматическую трансмиссию также называют: классический автомат, гидроавтомат, гидромеханическая трансмиссия и планетарный автомат.

История создания автоматической коробки

Идея создания автоматической коробки передач принадлежит немецкому инженеру Герману Феттингеру, который разработал первый гидротрансформатор в 1902 году, и первоначально он использовался только в судостроении.

Первым автомобилем, оснащенным планетарным автоматом, был американский Ford T. После выпуска этого автомобиля наиболее активную роль в разработке автоматики сыграла компания General Motors, которой удалось выпустить полуавтоматическую коробку передач в середине 1930-х годов. Тот же GM создал первую полностью автоматическую коробку передач в 1940 году

Устройство автоматической коробки передач

Структура автоматической коробки передач сложна, сложен и механизм, с помощью которого происходит переключение передач. Суть этого процесса заключается в включении и выключении сцеплений и тормозов с помощью давления жидкости.

Существует несколько типов автоматических трансмиссий, которые имеют некоторые различия в конструкции, но основные компоненты одинаковы.

• Гидравлический трансформатор (гидротрансформатор). Это металлический корпус, который заполнен специальной рабочей жидкостью (маслом), называемой ATF. Его основная задача — передача вращения от двигателя к трансмиссии. По сути, это аналог сцепления в механической коробке передач. Он состоит из насосного колеса, турбинного колеса, реактивного колеса, муфты блокировки и муфты свободного хода. Колеса имеют лопасти с отверстиями для циркуляции рабочей жидкости. Для того чтобы колесо реактора могло вращаться в противоположном направлении, необходимо сцепление свободного хода. Муфта блокировки позволяет блокировать гидротрансформатор при определенных условиях движения.
• Планетарный механизм. Это коробка передач, которая изменяет скорость путем изменения соотношения в передачах. Она состоит из: планетарные ряды (солнечная шестерня, сателлиты, коронная шестерня, водило), валы, барабаны с фрикционными муфтами, односторонняя муфта и ленточный тормоз. Блокировка одного из компонентов планетарного ряда приводит к передаче вращения и изменению крутящего момента. Планетарная серия может быть заблокирована ленточным тормозом, обгонной муфтой и фрикционными муфтами. Планетарные шестерни действуют как блоки шестерен в механической передаче.
• Гидравлическая система. Состоит из масляного насоса, фильтра, толкателей, гидравлического распределителя. Рабочая жидкость создает рабочее давление в коробке передач и защищает внутренние компоненты от перегрева и коррозии.

• Электронный блок управления. Собирает поступающую информацию от педалей, систем ABS и ESP, датчиков, ручки автоматической коробки передач и других систем и обрабатывает ее. Затем он генерирует сигналы, которые передаются на исполнительные клапаны гидравлического блока. ЭБУ регулирует работу фрикционных муфт и направляет поток рабочей жидкости к муфте, что приводит к изменению скорости. Это означает, что ЭБУ является «мозгом» автоматической коробки передач и управляет ее работой. Неисправность в ЭБУ приводит к тому, что автоматическая коробка передач переходит в аварийный режим.

Сравнение АКПП с механической коробкой

В современном мире механическая коробка передач медленно, но неумолимо уступает место своему более совершенному собрату — автоматической коробке передач. Автоматические коробки передач обеспечивают более плавный, экономичный двигатель и более мягкую езду.

Водителю не нужно постоянно контролировать скорость и обороты двигателя, чтобы вовремя включить необходимую передачу. Обо всем позаботится автомат, что особенно удобно при езде по городу и чрезвычайно удобно при стоянии в «пробках».

Водителю не нужно уделять львиную долю своего внимания вождению. Хотя есть и такие водители, которым нравится механическая коробка передач, позволяющая наслаждаться непрерывным физическим процессом вождения и полностью контролировать управление автомобилем.

Плюсы и минусы АКПП

Автоматическая коробка передач имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо знать, прежде чем покупать автомобиль с автоматом или переходить с «механики» на автомат.

Плюсы АКПП

• Его эксплуатация проста и удобна, так как нет необходимости изменять скорость вручную. Водитель управляет только рулевым колесом и нажимает на газ и тормоз.
• Третьей педали — сцепления — нет.
• Проще начать с автоматики.
• Плавное переключение передач и высокая эффективность.
• Высокая надежность современных автоматических трансмиссий.
• Невозможность «сжечь» сцепление и отсутствие необходимости в периодической замене сцепления.

Минусы АКПП

• Механические коробки передач более экономичны, чем автоматические. Автомобиль с автоматом расходует примерно на 10-15% больше топлива. Однако автоматические коробки передач постепенно совершенствуются, что приводит к снижению расхода топлива.
• Обслуживание и ремонт автоматических коробок передач намного дороже, чем механических. Если автомат сломается и потребуется его полная замена, это обойдется в кругленькую сумму (до трети стоимости подержанного автомобиля).
• Неспособность быстро разгоняться и быстро набирать скорость, что особенно заметно при обгоне на ограниченной дистанции или в плотном потоке встречных автомобилей, т.е. когда нужно очень быстро обогнать. Эта проблема частично решается переключением в режим Sport.
• Автомат ограничивает индивидуальность вождения, в отличие от автомобиля с механической коробкой передач, где водитель имеет полный контроль.
• Автомобиль не имеет возможности ускоренного запуска.
• Автоматика может быстро выйти из строя при неправильной эксплуатации.
• Автоматика имеет ограничения по буксировке, и вы должны знать об этих нюансах, прежде чем буксировать другой автомобиль или прицеп.

Типы АКПП

В настоящее время существует три типа автоматических трансмиссий:

• Классическая автоматическая коробка передач. Когда люди говорят об автоматических коробках передач, они имеют в виду именно этот тип коробок передач, и именно о нем мы поговорим в этой статье. Они устанавливаются в большинстве современных легковых и грузовых автомобилей, хотя два других типа постепенно увеличивают свое присутствие на автомобильном рынке.
• Робот (роботизированная передача). Представляет собой один из вариантов автоматической коробки передач. Его главной особенностью является наличие сцепления, которое обеспечивает быстрое переключение передач без потери мощности двигателя. Робот имеет входной и выходной вал, которые соединены с помощью коробки передач, что приводит к изменению скорости; она контролируется синхронизатором. Роботизированная коробка передач обычно управляется специальным электронным блоком управления, но может управляться и водителем.
• Вариатор не имеет фиксированных передаточных чисел, поэтому переключение передач происходит очень плавно. Переключение передач осуществляется коническими шкивами на входной и выходной сторонах коробки передач. Шкив обеспечивает движение узлов. За задний ход отвечает планетарная коробка передач. Вариатор — самая экономичная из всех автоматических трансмиссий.

Принцип работы АКПП

Автоматическая коробка передач активируется при запуске двигателя путем включения масляного насоса, который создает рабочее давление внутри коробки передач. Затем включается гидравлический трансформатор и разгоняется до частоты вращения коленчатого вала.

При нажатии на педаль акселератора и перемещении ручки автоматического управления масло поступает в турбину, которая начинает вращаться. Работа охладителя автоматической коробки передач предотвращает перегрев трансмиссионного масла. Блок управления собирает всю информацию с педали акселератора и различных датчиков автомобиля, обрабатывает ее и посылает сигнал на гидравлический блок, где, перемещая муфты и тормоза, изменяет передаточное число до оптимального уровня.

Масло, заполняющее внутреннюю часть автоматической коробки передач, имеет решающее значение для ее бесперебойной работы. Необходимо проверить уровень масла, чтобы убедиться, что он не слишком высокий и не слишком низкий. Рабочее давление масла составляет 2,5-4,5 бар.

Рабочая температура масла составляет 80ºC, поэтому перед началом движения машину следует прогреть, что особенно важно зимой во избежание повреждения пластиковых компонентов коробки.

Охлаждение масла обычно обеспечивается жидкостным охладителем, реже — воздушным. Автоматическая коробка передач без гидротрансформатора весит в среднем около 70-80 кг. При заполнении общий вес может достигать 110 кг.

Ресурс АКПП

Точного значения срока службы автоматической коробки передач не существует. Это будет зависеть от правильной эксплуатации автомобиля с автоматической коробкой передач, своевременного технического обслуживания коробки передач: замены масла и масляного фильтра, использования оригинальных запасных частей и масла. Некоторые модели автоматических коробок передач рассчитаны на пробег 100-150 000, в то время как современные модели автомобилей оснащены автоматическими коробками передач, рассчитанными на 500 000 километров и более, и не требуют замены масла.

Режимы работы автоматической коробки передач

Если вы никогда не водили автомобиль с автоматической коробкой передач, вам следует сначала узнать, что такое режимы коробки передач, как они обозначаются на приборной панели и как ими пользоваться. Неправильная эксплуатация может привести к поломке трансмиссии, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт.

Все управление коробкой передач осуществляется с помощью диска, определенное положение которого активирует определенный режим. Количество режимов может отличаться в зависимости от автоматической коробки передач.

Основные режимы работы АКПП

• P — парковка. Это аналогично ручному тормозу на механической коробке передач. Этот режим активируется, когда автомобиль находится на стоянке. В этом положении передние ведущие колеса блокируются путем блокировки выходного вала коробки передач, а не нажатием на тормозные колодки.
• N — Нейтральное положение. Колеса и вал не заблокированы, но и не соединены с двигателем. В таком положении автомобиль может двигаться по дороге. Если автомобиль припаркован в таком положении, он может покатиться, поэтому не паркуйте автомобиль в таком положении. Используйте это положение при буксировке автомобиля.
• R — реверс. Включен привод заднего хода. Для движения задним ходом нажмите на педаль тормоза, переведите рычаг селектора в положение «R», отпустите тормоз и нажмите на педаль акселератора.
• D или A- Drive или Automatic (основной режим движения). Используется при движении в режиме автоматического переключения передач.
• L или B или цифра 1 — Низкая (режим пониженной передачи). Аналог первой передачи в механической коробке передач, что означает движение на пониженной передаче. В некоторых моделях режим B связан с блокировкой дифференциала.
• M — Manual (режим ручного переключения). Он используется, когда водителю необходимо переключить передачу. Она работает аналогично механической коробке передач, только в упрощенном варианте. Управление осуществляется с помощью кнопок + и — (лепестков).
• S или PWR — Sport или Power (спортивный режим). В этом режиме переключение передач происходит при высоких оборотах двигателя без потери скорости. Она позволяет быстро ускоряться и разгоняться, например, при обгоне. Он также используется для энергичной езды при максимальных оборотах двигателя.
• O/D — OverDrive. Овердрайв — это эквивалент высшей передачи в механической коробке передач. Овердрайв используется при движении по бездорожью с постоянной скоростью выше 50 км/ч и при движении на высокой скорости. Это экономит топливо.
• D3 или O/D OFF — овердрайв выключен.
• W или S или цифра 2 — Winter или Snow (зимнее вождение). Означает начало движения с места и движение не выше второй передачи. Используется зимой при плохих дорожных условиях.
• «3» — Движение не выше третьей передачи.
• E — экономичный режим.
• Блокировка переключения передач — кнопка, которая разблокирует селектор передач при выключенном двигателе. Автоматическая коробка передач автоматически блокируется при выключении двигателя. Это означает, что для перевода дроссельной заслонки в положение Drive из положения Parking необходимо сначала запустить двигатель; это невозможно сделать при выключенном двигателе. Однако, нажав кнопку блокировки Shift, можно перевести селектор в любое положение. При нормальной работе автоматической коробки передач лучше не использовать эту кнопку; она предназначена для механиков, ремонтирующих автоматические коробки передач.
• Kick-down означает «сбивать с ног». Как и при переключении на пониженную передачу в ручном режиме. Нажатие этой кнопки позволяет набрать большую скорость, переключившись на более низкую передачу. Кнопка расположена под педалью акселератора. Кикдаун активируется при максимальном нажатии на педаль акселератора.

Запуск двигателя с АКПП

В автомобилях с автоматической коробкой передач для правой ноги водителя предусмотрены только две педали: газа и тормоза, без сцепления. При запуске двигателя дроссельная заслонка не нажимается, но в большинстве автомобилей для запуска автомобиля необходимо нажать на педаль тормоза.

Автомобили с автоматической коробкой передач имеют встроенную блокировку запуска, если рычаг селектора находится в неправильном положении. Автоматические автомобили можно заводить только при нахождении рычага селектора в положении P — парковка или N — нейтраль. Во всех остальных положениях рычага запуск автомобиля невозможен.

Эта функция особенно полезна для начинающих водителей, которые могут забыть перевести рычаг в правильное положение, и при включении зажигания автомобиль будет дергаться вперед или назад и может удариться обо что-нибудь.

Большинство производителей автомобилей рекомендуют всегда ставить автомобиль на стоянку в положение Park и заводить его только из этого положения.

Опытные водители советуют всегда нажимать на тормоз при запуске двигателя: это предотвращает движение автомобиля на нейтральной передаче в режиме N. Также невозможно перевести селектор в положение D для начала движения по дороге и R для движения задним ходом без нажатия на тормоз.

Существуют незначительные различия в процедуре запуска автоматических трансмиссий бензиновых и дизельных двигателей.

Запуск бензинового двигателя

• Вставьте ключ в замок зажигания.
• Рычаг селектора должен находиться в положении Park.
• Нажмите на педаль тормоза.
• Поверните ключ зажигания, не отпуская педаль тормоза.
• Дайте двигателю и коробке передач некоторое время прогреться (особенно зимой), чтобы масло легче вытекало. Прогрев занимает около 5 минут, или подождите, пока масло не достигнет 70ºC, если это отображается на мониторе.
• Переместите рычаг селектора во все положения, чтобы масло равномерно распределилось во всех узлах коробки передач.
• Отпустите педаль тормоза и переведите рычаг селектора в положение движения, и автомобиль начнет движение.

Запуск дизельного двигателя

Дизельные автомобили оснащены свечами накаливания и должны быть прогреты перед запуском.

• Вставьте ключ в замок зажигания.
• Рычаг селектора должен находиться в положении Park.
• Подождите некоторое время, пока на мониторе не погаснет индикатор свечи накаливания. Если на улице ниже 20ºC, рекомендуется повторить прогрев свечей накаливания 1-2 раза.
• Нажмите на педаль тормоза.
• Поверните ключ зажигания, не отпуская педаль тормоза.
• Теперь дайте двигателю прогреться так же, как и для бензинового двигателя, и переместите рычаг селектора во все положения, чтобы распределить масло.
• Отпустите педаль тормоза, переведите рычаг селектора в положение Drive, и автомобиль заведется.

После поворота ключа зажигания лучше всего подождать несколько секунд, чтобы бензонасос заработал, прежде чем запускать стартер.

Езда на автомобиле с АКПП и остановка

После запуска двигателя, переключения рычага переключения передач в положение «D», отпускания педали тормоза автомобиль начинает движение с небольшой скоростью около 5 км/ч. Нажмите на педаль акселератора, и он ускорится. Чем сильнее нажата педаль акселератора, тем быстрее едет автомобиль.

Чтобы замедлить машину, снимите ногу с педали акселератора; машина включит понижающую передачу и снизит скорость. Чтобы быстро снизить скорость, нажмите на педаль тормоза.

Чтобы остановить автомобиль, отпустите педаль акселератора и нажмите на тормоз. Автомобиль остановится. Если вы планируете поставить автомобиль на стоянку, нажмите на педаль тормоза и переведите рычаг селектора в положение «P» (Park), затем выключите двигатель.

Если вы останавливаетесь на светофоре или стоите в пробке, вам не нужно переводить рычаг селектора в положение «Park». Он остается в положении D. Чтобы начать движение, отпустите тормоз и нажмите на педаль акселератора.

Режим «M» (ручной) иногда полезен при вождении. Он активируется в положении движения «D». Переключение передач осуществляется с помощью кнопок «+» и «-» на рычаге переключения передач. Он используется в режиме пониженной передачи, чтобы предотвратить вращение автомобиля на плохом рельефе. Он также используется во время крутых подъемов и спусков.

Что нельзя делать с АКПП

Есть несколько вещей, которые не следует делать, если вы хотите, чтобы ваша автоматическая коробка передач работала долго и без сбоев.

• Включите передачу на автомобиле с автоматической коробкой передач. Это сократит срок службы вашей автоматической коробки передач вдвое.
• Не ездите в положении «P» (парковка).
• При движении под уклон используйте положение «N» (нейтральное). Особенно если этот режим активируется непосредственно при переходе из положения «D». Это может привести к пробуксовке автомобиля, отключению усилителя рулевого управления и тормозов и практически к невозможности управления автомобилем.
• Используйте положение «N» при нормальном движении.
• Включите положение «R» (реверс) до полной остановки машины.
• При движении задним ходом включите положение «D» (привод) до полной остановки машины.
• Буксировка более тяжелой машины, чем ваша.
• Буксировка автомобиля с автоматической коробкой передач на расстояние 40-50 км со скоростью более 50 км/ч. У буксируемого автомобиля с выключенным двигателем нет достаточного давления масла в автоматической коробке передач, поэтому все детали в ней вращаются без достаточной смазки, что приводит к быстрому износу.

На первый взгляд, автоматическая коробка передач выглядит как сложный механизм, который трудно эксплуатировать и обслуживать. В действительности это не так. Для тех водителей, которые долгое время ездили на механической коробке передач, период привыкания к автомату может быть немного сложным. Но те, кто всегда ездил на автомате, считают, что автомобилем с автоматом управлять гораздо легче.