Как работает акпп

Обозначения (символы) на панели АКПП

• «P» – «паркинг». Включается при парковке автомобиля на стоянке. Некий аналог стояночного тормоза, только с блокировкой вала, а не с прижатием тормозных колодок.
• «R» – «реверс». Включается для движения назад. Обычно его называют – «задняя скорость».
• «N» – «нейтральный». Нейтральная передача. Часто называют – «нейтралка». В отличие от режима паркинга «P», в нейтральном режиме «N» колеса разблокированы, поэтому машина может двигаться накатом. Соответственно, машина также может самопроизвольно покатиться под уклон на парковке, если колеса не зафиксированы ручным тормозом.
• «D» – «драйв». Режим движения вперед.
• «A» – «автомат». Автоматический режим (практически, то же самое, что и режим «D»).
• «L» – «лоу» (низкий). Режим пониженной передачи.
• «B» – Такой же режим, как и «L».
• «2» – режим движения не выше второй передачи.
• «3» – режим движения не выше третьей передачи.
• «M» – «мануал». Режим ручного управления с повышением/понижением передачи через знаки «+» и «–». Данный режим имитирует механический режим переключения с МКПП, только в более простом варианте.
• «S» – «спорт». Спортивный режим движения.
• «OD» – «овердрайв». Повышение передачи (ускоренный режим).
• «W» – «винтер». Режим движения для зимнего периода, при котором трогание с места начинается со второй передачи.
• «E» – «экономик». Движение в экономичном режиме.
• «HOLD» – «удержание». Используется совместно с «D», «L», «S», как правило, на машинах марки «Мазда». (Читать руководство).

Например, в руководстве некоторых автомобилей буква «B» означает «Block» (блокировка) – режим блокировки дифференциала, который нельзя включать во время движения.

буква «L» может означать не «Low» (понижение), а «Lock»

Что такое АКПП и история ее создания

Селектор автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач, или АКПП, представляет собой трансмиссию, обеспечивающую выбор оптимального передаточного числа в соответствии с условиями движения без участия водителя. Это обеспечивает хорошую плавность хода автомобиля, а также комфорт при движении для водителя.

В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:

• гидромеханическая (классическая);
• механическая с двумя сцеплениями (например, DSG);
• роботизированная;
• бесступенчатый вариатор (CVT).

В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату

История изобретения

Основу автоматической трансмиссии составляет планетарная коробка передач и гидротрансформатор, впервые изобретенный исключительно для нужд судостроения в 1902 году немецким  инженером Германом Фиттенгером. Далее в 1904 году братья Стартевенты из Бостона представили свой вариант автоматической КПП, имеющий две коробки передач и напоминающий чуть доработанную механику.

Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic

Автомобиль, оснащенный планетарной коробкой передач, впервые увидел свет под маркой Ford Т. Суть коробки заключалась в плавном переключении скоростей за счет двух педалей. Первая включала повышающую и понижающую передачи, а вторая – заднюю.

Эстафету приняла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов выпустила полуавтоматическую трансмиссию. Сцепление в автомобиле еще продолжало присутствовать, а планетарным механизмом управляла гидравлика.

Приблизительно в это же время компания Крайслер доработала конструкцию коробки гидромуфтой, а вместо двухступенчатой коробки стал использоваться овердрайв – повышающая передача с передаточным числом менее единицы.

Первую в мире полностью автоматическую КПП в 1940 году создала все та же компания General Motors. АКПП представляла собой сочетание гидромуфты с четырехступенчатой планетарной коробкой с автоматическим управлением посредством гидравлики.

Сегодня известны уже шести-, семи-, восьми- и девятиступенчатые АКПП, производителями которых являются как автоконцерны (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так и специализированные компании (ZF, Aisin, Jatco).

Плюсы и минусы АКПП

Как и любая коробка передач, автоматическая трансмиссия имеет как плюсы, так и минусы. Представим их в виде таблицы.

Виды АКПП и их отличие друг от друга

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 коробки передач, усилие передаётся от мотора к колёсам автомобиля с самыми маленькими потерями. Достигается это за счёт отсутствия разрыва сцепления.

Работа коробки запускается сразу после пуска мотора. В движение приходит маслонасос, нагнетающий давление жидкости. Колесо гидротрансформатора раскручивается в соответствии со скоростью вращения коленвала. Реакторные и турбинные остаются неподвижными.

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 коробках передач, 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.

Автоматическая система 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

Коробка автомат 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 сказать довольно трудно. Управлять автоматом после механики бывает достаточно сложно. Многим владельцам, несмотря на видимое упрощение режима эксплуатации, бывает тяжело перестроиться.

Роботизированная

Роботизированная коробка является достойной и более 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, 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 режим. Если полунажать на правую – передача повысится, если нажать до конца – включится экономичный режим.

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

Виды коробки-автомат

Автовладельцы традиционно называют коробкой всю трансмиссию автомобиля. С технической точки зрения, коробкой переключения передач считается только та часть агрегата, в которой располагается ряд планетарных шестерен, обеспечивающих переключение передач.

Автоматической трансмиссией можно считать любое устройство, переключающее передачи без участия водителя, но традиционно название «коробка-автомат» закрепилось за гидромеханической конструкцией. Условно к автоматам можно отнести также вариатор и роботизированную коробку.

Традиционная АКПП

Традиционная АКПП включает: гидротрансформатор, механическую коробку переключения передач и систему управления. И является, по сути, гидромеханической трансмиссией. Гидротрансформатор в коробке-автомат выполняет роль сцепления, т. е. обеспечивает плавную подачу и регулировку крутящего момента от двигателя к коробке передач. Все его детали заключены в корпус, в котором они находятся в специальной масляной жидкости – ATF.

При запуске двигателя начинает вращаться коленчатый вал, запускается движение насосного колеса гидротрансформатора. Оно перемещает рабочую жидкость ATF на турбинное колесо, которое начинает вращаться и передает крутящий момент на планетарные редукторы. Максимальную величину крутящего момента гидротрансформатор развивает на минимальной скорости.

По мере дальнейшего увеличения скорости вращение насосного и турбинного колеса выравниваются, происходит блокировка гидротрансформатора, и крутящий момент передается с двигателя на механическую коробку передач напрямую. Таким образом, при нажатии на педаль газа и увеличении скорости и наоборот — передачи переключаются автоматически.

Тип-троник

Конструкция тип-троник – это разновидность коробки-автомат, имеющая режим ручного управления. Водитель может выбирать передачи вручную во время движения путем перемещения рычага в направлениях «+» и «-». Строение такой коробки от традиционной принципиально не отличается, изменены только автоматика управления и рычаг переключения передач.

Управление автомобилем с коробкой тип-троник может выполняться в двух режимах: полного автомата и ручного управления. Ручной режим имитирует управление механической КПП спортивного автомобиля, но при этом не требует от водителя таких же серьезных навыков и квалификации, как от профессиональных спортсменов в режиме автогонок.

Роботизированная коробка

Эту трансмиссию можно условно отнести к автоматам, так как, по сути, она является механической коробкой, но с электронным управлением. Переключение передач и включение сцепления контролируются автоматикой. Водитель и условия движения обеспечивают вхождение информации, а работа самой коробки запускается электронным блоком, в который заложен определенный алгоритм управления.

В систему электронного управления входят датчики, которые воспринимают информацию о частоте вращения, положении рычага селектора, уровне и давлении масла. Они передают информацию в блок управления, который анализирует их и выбирает соответствующий алгоритм работы.

Роботизированная коробка может работать в двух режимах: полный автомат и полуавтоматический. Полуавтоматический режим позволяет водителю выбирать режим с помощью рычага вручную. Эта функция аналогична тип-тронику в АКПП. В некоторых источниках роботизированную коробку называют секвентальной КПП.

Вариатор

Вариаторная трансмиссия имеет общепринятое сокращение CVT, которое в полном виде в переводе означает «постоянно изменяющаяся трансмиссия». В вариаторе отсутствуют фиксированные передачи и переключение между ними. В процессе работы вариатор постоянно плавно меняет передаточное число по мере изменения скорости автомобиля, поэтому эта конструкция очень условно относится к коробкам переключения передач.

Конструкция вариаторной трансмиссии состоит из двух шкивов и натянутого между ними клиновидного ремня. Шкивы состоят из двух конусов, обращенных узкой частью друг к другу. Изменение передаточного числа происходит за счет плавного скольжения ремня по меньшему или большему радиусу шкива, поэтому при движении крутящий момент изменяется непрерывно и отсутствуют рывки.

Вариатор обеспечивает комфортное вождение, максимальную эффективность использования мощности двигателя и экономию топлива. Однако ввиду высокой сложности конструкции ремонт вариаторной коробки обходится очень дорого.

Как завести машину с АКПП: что нужно знать

Для тех, кто не знает, как пересесть с механики на автомат, а также для новичков, которые только сели за руль машины, оснащенной АКПП, будет полезно на начальном этапе изучить алгоритм запуска мотора.

Другими словами, нужно знать, как правильно завести машину с автоматом. Как может показаться на первый взгляд, никаких трудностей нет, однако на практике часто возникают ошибки.

Прежде всего, автомобиль с автоматической коробкой отличается в плане использования от традиционной механики. На самом деле, сразу отметим, что управлять машиной с АКПП намного проще и безопаснее, чем МКПП, однако нужно отдельно учитывать особенности автоматической коробки.

Перед тем, как перейти к основной теме, нужно выделить, что сами коробки автомат отличаются. Сегодня существует несколько видов АКПП: «классический» гидромеханический автомат, вариатор и роботизированная коробка передач. При этом основные режимы у них зачастую одинаковые. Производители специально делают все автоматы похожими, чтобы у водителей не возникало дополнительных трудностей во время взаимодействия с КПП.

Основным отличием может быть само исполнение селектора АКПП, ход рычага (по отдельным пазам или без них), а также наличие дополнительных режимов (Типтроник, зимний режим, спортивный и т.д.).

При этом, как уже было сказано выше, все производители так или иначе придерживаются определенных правил и стандартов, чтобы водитель не испытывал трудностей при работе с автоматическими трансмиссиями разных типов.

Теперь перейдем к тому, как заводить двигатель на машине с автоматом. Прежде всего, нужно запомнить, что мотор на автомате заводится только в положении «P» (парковка) или «N» (нейтраль).

Примечательно то, что многие новички глушат машину в режиме «D», «R», «M» или другом, затем затягивают ручник и после покидают автомобиль. Далее, после стоянки водитель садится в машину, нажимает педаль тормоза, поворачивает ключ в замке зажигания, но запуска не происходит.

Так вот, двигатель в этом случае и не заведется, так как АКПП оснащены «защитой». Данное решение позволяет избежать как нежелательного или случайного движения автомобиля в момент запуска (предотвращает ДТП и другие аварийные ситуации), так и поломок двигателя и трансмиссии.

Получается, правильный алгоритм действий следующий:

• после окончания поездки нужно полностью остановить автомобиль;
• удерживая машину педалью тормоза, затянуть «ручник»;
• затем можно переводить селектор в режим «P».

Обратите внимание, режим парковки имеет одну полезную особенность, которая заключается в срабатывании механической блокировки вала КПП после перевода рычага в «паркинг». Если просто, колеса блокируются, то есть машина не сможет покатиться вперед или назад, даже если не затягивать ручник

Идем далее. Если машина стоит на «Р», при необходимости завести двигатель, достаточно будет вставить ключ в замок зажигания и запустить мотор. Кстати, на некоторых АКПП дополнительно может также потребоваться нажать на тормоз, иначе запуск двигателя не произойдет (опять же, дополнительная защита).

Отдельно отметим, что заводиться можно также в режиме «N», однако нужно учитывать, что такой режим является сервисным (для буксировки авто и т.д.) и условно разъединяет коробку и двигатель.

Это значит, что никаких блокировок, как в режиме «паркинг», нейтралка не имеет. Простыми словами, если не нажимать на тормоз и не затянуть ручник, машина может покатиться на неровной площадке.

Именно по этой причине лучше сразу привыкнуть пользоваться только режимом «P», а не «N» при постановке машины на стоянку. Более того, режим «паркинг», благодаря наличию блокировки вала в коробке, позволяет избежать примерзания тормозных колодок зимой.

Если иначе, в зимний период можно не пользоваться ручником, достаточно поставить машину в режим «парковки». Единственное, нужно учесть, что блокировка вала осуществляется при помощи стальной тонкой шпильки.

Чтобы не допустить поломок и деформации, машину без использования ручника нужно парковать только на ровной площадке. В противном случае нельзя исключать вероятность поломки блокирующей шпильки вала АКПП, а также самопроизвольного качения автомобиля.

Трогаемся с места

Теперь, понимая, что такое КПП, посмотрим её принцип действия. Ведущий вал жестко связан с выходным валом двигателя и передает в коробку именно тот момент вращения, который сообщает ему последний. Автомобиль стоит на месте и, сперва его просто необходимо сдвинуть с места. Это довольно непростая задача, учитывая вес транспортного средства. Сопротивление вращению велико, и двигатель может просто заглохнуть. Водитель выжимает педаль сцепления, разводя при этом ведущий и ведомый вал, а рычагом переключения передач включает самую первую, то есть подводит к ведущей шестерне саму большую ведомую. Момент при этом передаётся практически тот же, что и на валу двигателя. Это позволяет без проблем сдвинуть массивного «железного коня» с места. Но вот набраны 30-40 км/ч, двигатель ревёт, а машина больше ускоряться не хочет. Что при этом делать? Правильно! Включить вторую передачу, то есть зацепить ведущую звёздочку с другой ведомой меньшего размера. При этом ведомый вал начнёт вращаться быстрее, и скорость автомобиля вырастет. Таким образом, последовательно переключая передачи, можно достигнуть максимальной скорости движения транспортного средства, используя КПП. Что это за прибор, мы разобрались, теперь рассмотрим его разновидности.

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

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.

Сравнение с МКПП

В автомобилях, где доступна механическая или автоматическая коробка передач, механическая коробка передач обычно является более дешевым вариантом, а автоматическая — более дорогим вариантом.

Транспортные средства, оснащенные автоматической коробкой передач, не так сложны в управлении. Следовательно, в некоторых юрисдикциях водителям, сдавшим экзамен по вождению на автомобиле с автоматической коробкой передач, запрещено управлять автомобилями с механической коробкой передач. И наоборот, лицензия с ручным управлением позволит водителю управлять транспортными средствами как с автоматической, так и с механической коробкой передач.

По сравнению с механической коробкой передач автоматическая коробка передач может вызвать следующие различия в динамике автомобиля :

• Переключение передач в середине поворота может повлиять на управляемость автомобиля.
• Преобразователи крутящего момента и вариаторы устраняют линейную зависимость между оборотами двигателя и скоростью автомобиля, делают изменения скорости автомобиля менее заметными из-за шума двигателя.
• Пробуксовку колеса сложнее контролировать при наличии гидротрансформатора. Это происходит из-за потери тяги, заставляющей преобразователь крутящего момента увеличивать свою выходную скорость для данной скорости двигателя. Таким образом, водитель (или противобуксовочная система) должен снизить мощность двигателя на большую величину, чем для автомобиля с механической коробкой передач.
• Повышенная способность переключаться на повышенную передачу при подъеме на крутые холмы благодаря автоматической коробке передач, поддерживающей передачу крутящего момента на колеса во время переключения передач.
• В двигателях с турбонаддувом и наддувом давление наддува может поддерживаться при переключении на повышенную передачу. Это связано с тем, что дроссельная заслонка может оставаться полностью открытой во время переключения передач в автоматической коробке передач, тогда как механическая коробка передач часто требует закрытия дроссельной заслонки во время переключения на повышенную передачу.

Ранние гидравлические автоматические трансмиссии были вызваны более высоким расходом топлива, чем механические трансмиссии, в основном из-за вязких и насосных потерь в гидротрансформаторе и гидравлических приводах. Однако современная гидравлическая автоматика может достичь такого же расхода топлива, как и механические коробки передач, а вариаторы могут быть более экономичными, чем их ручные аналоги.

Что такое АКПП и ее виды

Автоматическая коробка переключения передач — один из видов трансмиссии, при которой без вмешательства водителя выставляется необходимое передаточное число, подобранное под режим движения и другие факторы.

С технической точки зрения автоматической КПП считается только планетарная часть узла, напрямую связанная с переключением передач, и совместно с гидравлическим трансформатором образовывает единый автоматический агрегат.

К автоматическим коробкам передач принято относить классическую с гидротрансформатором, роботизированную КПП и вариатор.

Классическая автоматическая коробка передач

Гидротрансформаторная КПП является популярной и классической моделью трансмиссии, устанавливаемой на большинстве сходящих с конвейера в настоящее время автомобилях.

Коробка автомат состоит из планетарного редуктора передач, управляющей системы и гидравлического трансформатора, который и дал ей название — гидротрансформаторная КПП. Устанавливается как на легковых автомобилях, так и на грузовых транспортных средствах.

Роботизированная КПП

Коробка робот является своеобразной альтернативой механической КПП, только переключение скоростей происходит автоматизировано посредством электрических механизмов, приводящихся в действие электронным блоком.

Единственным сходством роботизированной КПП с классической автоматической коробкой является наличие сцепления в самом корпусе коробки.

Вариатор

Вариатор — устройство плавной бесступенчатой передачи крутящего момента на колеса.

Обеспечивает уменьшение расхода топлива и улучшает динамические показатели, щадящее состояние работы двигателя автотранспорта по сравнению с АКПП или МКПП.

Вариаторы бывают ременные, цепные и тороидальные. Из вариаторов наиболее распространен с клиновидным ремнем.