Автоматическая коробка передач устройствоРанее в разделе «Азы вождения авто» мы писали об управлении машиной с АКПП. Здесь же будет рассмотрено устройство и принцип работы автоматической коробки передач.

Сейчас у многих автомобилистов, особенно водителей-женщин, популярными есть автомобили, оснащенные автоматической коробкой передач. Эта разновидность трансмиссии считается более современной, ведь она делает вождение на порядок комфортнее. Водителю не приходится, как в случае с механической КПП, постоянно совершать манипуляции с ручкой переключения скоростей, потому как «автомат» сам умеет выбирать нужное передаточное число, отталкиваясь от разных определяющих показателей, к примеру, скорости автомобиля или частоты вращения коленчатого вала мотора. Являясь более сложным механизмом, принцип работы автоматическая коробка передач имеет несколько иной, чем привычная «механика». Однако в основе технического решения при создании АКПП находилась все та же задача обеспечить связь между мотором и ведущими колесами, параллельно преобразовывая крутящий момент вала двигателя.

Однако есть у АКПП и свои недостатки, главным из которых есть меньший срок службы по сравнению с механической коробкой и очень заметная «хрупкость» агрегата. «Автомат» очень быстро приходит в негодность, если автомобиль часто ездит по бездорожью, постоянно буксирует прицеп или его самого буксируют на дальние расстояния с выключенным мотором. Ремонт же автоматической коробки стоит дороже, да и возьмутся за него далеко не в каждой мастерской. Противники «коробок-автомат» обвиняют их еще и в том, что они не способны дать автомобилю нужный уровень динамики. И действительно, АКПП не дает возможности разгуляться тем, кто любит стартовать со светофора с жутким криком стираемых об асфальт шин, ведь автомат призван обеспечивать машине плавный разгон. Влияет АКПП и на увеличение расхода топлива, особенно в городском цикле передвижения.

Среди специалистов бытует мнение, что автоматическая коробка передач принцип работы имеет такой, что ее уместнее называть не «коробкой», а «автоматической трансмиссией». И это разумно, ведь чисто технически речь идет о двух агрегатах, связанных в одну конструкцию - планетарных механизмах (которые в народе и ассоциируются с понятием «коробка передач») и гидротрансформаторе (который играет здесь роль сцепления). Ниже мы рассмотрим классическую АКПП, хотя сейчас автомобильные производители все чаще выводят на рынок машины с «умными» коробками передач, у которых в конструкции присутствуют еще и всевозможные электрические, электромеханические или электропневматические конструкции, повышающие уровень «интеллектуальности» трансмиссии.

Устройство и принцип работы

ГидротрансформаторИтак, в конструкции автомобиля, оснащенного АКПП есть гидротрансформатор который можно с полным правом назвать «сцеплением», ведь он связан одной стороной с коленчатым валом двигателя, а другой с валом коробки передач. Однако он не только банально передает энергию вращения двигателя на коробку, но и сам меняет крутящий момент, правда в достаточно небольшом диапазоне коэффициента – где-то порядка от 2 до 3,5.

Конструкция гидротрансформатора содержит центробежный насос и центростремительную турбину, между которыми расположен реактор (статор). Внутри насоса и турбины происходит постоянное движение рабочей жидкости, которую называют Automatic Transmission Fluid или сокращено ATF.

Турбина, реактор, насос

Работа гидротрансформатора основывается на непрерывной циркуляции рабочей жидкости, передающей энергию от двигателя к трансмиссии. Поток жидкости от насосного колеса передается на турбинное колесо, потом на реакторное колесо.

Гидротрансформатор отличается от механического сцепления тем, что в его конструкции нет жестких связующих элементов, соединяющих в одно целое мотор и коробку передач. Тем и отлична от механической автоматическая коробка передач принцип работы которой состоит в том, что энергию от мотора передают потоки, переходящие с лопаток насоса, закрепленного на валу мотора, на лопасти турбины, закрепленной на валу коробки.

А за изменение крутящего момента в этой ситуации отвечает расположенный посередине реактор (статор), который тоже имеет форму колеса с лопастями оригинальной конструкции. Именно эти лопасти за счет своего сужения по ходу движения жидкости увеличивают при необходимости скорость ее движения, что приводит к увеличению передаточного числа. Еще в конструкцию гидромуфты входит фрикционная муфта, блокирующая в нужные моменты вращение этого агрегата, а муфта свободного хода (обгонная муфта) обеспечивает вращение в обратную сторону реакторного колеса.

Устройство АККПВторой составляющей автоматической КПП есть собственно сама коробка, которая отличается от механического аналога тем, что в ней конструкторы применили планетарные передачи. В традиционной механической коробке расположены валы, установленные параллельно, а на них закреплены зубчатые шестерни, которые между собой в нужный момент вступают в зацепление. В «планетарке» же есть всего один вал, а смена передач происходит за счет блокирования тех или иных элементов тормозной лентой и фрикционами.

Управление коробкой-автоматом происходит лишь с помощью педали газа, потому в этой системе отсутствует педаль сцепления. Команда на начало движения (вперед или назад) дается ручкой переключения передач. В результате автоматической смены передач движения автомобиля становится плавным и максимально последовательным. «Механика» грешит присутствием рывков в момент переключения скорости, поэтому будущее, несомненно, именно за АКПП.

Более подробно об устройстве автоматической коробки передач рассказано в сюжете программы «Как это работает» телеканала Discovery.