Оснащение автомобилей автоматической коробкой передач позволило снизить объем нагрузки, возлагаемой на водителя во время движения. Поговорим про устройство автоматической коробки передач АКПП.
Преимущества использования
Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения авто и желаний водителя. По сравнению с ручной коробкой передач, автоматическая трансмиссия имеет следующие преимущества:- увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя;
- автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость движения, степень нажатия на педаль газа;
- предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок;
- допускает ручное и автоматическое переключение скоростей.
Существуют некоторые различия в компоновке и устройстве автоматической трансмиссии переднеприводного и заднеприводного автомобиля. Автоматическая трансмиссия для переднеприводных автомобилей более компактна и имеет внутри своего корпуса отделение главной передачи - дифференциал .
Принцип действия всех автоматов одинаков. Чтобы обеспечить движение и выполнения своих функций, автоматическая трансмиссия должна оснащаться следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, узлом управления и контроля.
Из чего состоит АКПП?
- Гидротрансформатор (1) – соответствует сцеплению в механической коробке , но не требует непосредственного управления со стороны водителя.
- Планетарный ряд (2) - соответствует блоку шестерен в механической коробке передач и служит для изменения передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач.
- Тормозная лента, передний фрикцион, задний фрикцион (3) – компоненты, посредством которых осуществляется переключение передач.
- Устройство управления (4). Этот узел состоит из маслосборника (поддон коробки передач), шестеренчатого насоса и клапанной коробки.
Он не только передает крутящий момент, поглощает и сглаживает вибрации двигателя, но и приводит в действие масляный насос, находящийся в корпусе коробки передач. Масляный насос наполняет трансмиссионной жидкостью гидротрансформатор и создает рабочее давление в системе управления и контроля.
Поэтому неверно мнение, что автомобиль с коробкой «автомат» можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его. Насос АКПП получает энергию только от двигателя, и если он не работает, то давление в системе управления и контроля не создается, в каком бы положении не находился рычаг выбора режима движения. Следовательно, принудительное вращение карданного вала не обязывает коробку передач работать, а двигатель - вращаться.
Планетарный ряд - в отличие от механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи.
В корпусе коробки передач расположены несколько планетарных механизмов, они и обеспечивают необходимые передаточные отношения. А передача крутящего момента от двигателя через планетарные механизмы к колесам происходит с помощью фрикционных дисков, дифференциала и других устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля.
Тормозная лента - устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.
Клапанная коробка представляет систему каналов с расположенными клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы. На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные отношения в коробке передач.
На сегодняшний день большинство водителей не представляет как бы они ездили на автомобиле, который не имеет автоматической коробки передач. Некоторые новички, приходят в ужас от одной мысли того, что придется постоянно переключать передачи вручную. Многие водители с большим стажем также давно поняли, что ездить с автоматической коробкой значительно удобнее. Несмотря на все это, людей мучает вопрос - как же правильно эксплуатировать коробку автомат? В данной статье именно об этом пойдет речь.
Режимы работы
Чтобы понять, как следует эксплуатировать коробку автомат, нужно разобраться с тем, какие существую режимы.
Сразу стоит отметить, что режимы «Р», «R», «D» и «N» являются обязательными в каждой коробке. Чтобы выбрать один из режимов, надо всего лишь переместить рычаг переключения передач в соответствующее положение. Отличие от механической коробки в том, что движение рычага происходит по одной линии.
Режим, который выбрал водитель, будет отображен на панели управления. Это дает возможность внимательно следить за дорогой и не отвлекаться, чтобы посмотреть на рычаг.
- «P» – паркинг. Используется во время длительной стоянки. Именно с паркинга желательно заводить автомобиль. Важно перед включением такого режима полностью остановить машину.
- «R» – используется для того чтобы двигаться задним ходом. Чтобы включить, нужно полностью остановиться.
- «N» – нейтральное положение. Когда рычаг находится на «нейтралке», крутящий момент не передается на колеса. Стоит использовать в период незначительных остановок.
- «D» – движение. Когда селектор находится в таком положении, машина едет вперед. Переключение передач выполняется самостоятельно. Водитель только жмет на педаль газа.
В авто, в которых установлена пяти - или четырехступенчатая коробка, селектор имеет несколько положений для движения вперед: «D», «D3», «D2», «D1». Эти цифры показывают верхнюю передачу.
- «D3» – «первые 3 передачи». Рекомендуется использовать в случаях, когда нет возможности двигаться без притормаживания.
- «D2» – «первые 2 передачи». Переводить рычаг в такое положение следует тогда, когда скорость движения меньше чем 50 км/ч. Чаще всего используется на некачественных дорогах.
- «D1» («L») – «только 1-ая передача». Используется в том случае, если максимальная скорость составляет 25 км/ч. Переводить рычаг в подобное положение стоит тогда, когда машина находится в пробке.
- «ОD» – «повышенная передача». В такое положение следует переходить, когда скорость достигает больше 75 км/ч, а выходить из него, когда скорость опускается ниже 70 км/ч. Повышенная передача дает возможность сократить расход топлива в моменты движения по автомагистралям.
Большая часть новых машин с автоматом имеют несколько вспомогательных режимов АКПП. К таковым можно отнести:
- «N» – стандартный, который используют во время обычной езды.
- «Е» – режим экономии топлива. Помогает автомобилю двигаться в таком темпе, который значительно сокращает расход топлива.
- «S» – спорт. Когда водитель переключается в этот режим, он может максимально использовать мощность мотора. Ничего удивительного в том, что расход топлива при этом режиме будет высоким.
- «W» – зимний. Его применяют в те моменты, когда нужно начинать движение со скользкого дорожного покрытия.
Конечно, существуют водители, которые не смогли привыкнуть к АКПП, учитывая все ее достоинства. Чтобы удовлетворить потребности этих людей, был создан режим «типтроник». По сути, он предполагает имитацию ручного управления. На коробке он реализован в виде паза для селектора, и обозначен знаками плюс и минус. Плюс дает возможность повысить передачу, а минус - понизить, соответственно.
Основные условия эксплуатации коробки автомат
Для того чтобы начать движение на машине, в которой установлена автоматическая коробка, следует выполнить действия в следующем порядке:
- Нажать на педаль тормоза.
- Селектор переместить в положение «драйв».
- Снять с ручника.
- Медленно отпустить тормоз. Автомобиль начнет потихоньку двигаться.
- Нажать на педаль акселератора.
- Чтобы снизить скорость, нужно бросить газ. Если нужна быстрая остановка, тогда обязательно нужно воспользоваться тормозом.
- Чтобы тронуться после незначительной остановки, нужно просто перенести ногу с тормоза, на акселератор.
Основное правило использования АКПП - избегать резких маневров. Если постоянно их делать, это приведет к тому, что увеличится зазор между фрикционными дисками, а затем и в дифференциале. Все это приведет к тому, что машина будет дергаться во время каждого переключения передачи.
Опытные мастера считают, что автомату нужно давать кратковременный «отдых». Это означает, что машине нужно давать возможность несколько секунд двигаться на холостых оборотах. Стоит отметить, что даже в авто с мощным двигателем, резкие движения значительно снизят ресурс коробки.
На самом деле, этот момент весьма важен, ведь большая часть подобных коробок ломается именно зимой. Прежде всего это связано со значительным падением температуры и с тем, что машины часто буксуют на льду. Для того чтобы максимально обезопасить свой автомобиль от поломки, следует придерживаться следующих рекомендаций:
- Перед наступлением холодов проверить качество и уровень жидкости в коробке, и при необходимости заменить;
- Обязательно прогревать авто, прежде чем начать движение;
- Если авто застряло, не жать на газ в надежде выехать. Стоит попытаться понизить передачу (если есть такая возможность) или просто подтолкнуть;
- Перед крутым поворотом использовать только пониженные передачи.
Чего не стоит делать
Чего не стоит делать на машине с автоматической коробкой:
- Прежде всего, не стоит сильно нагружать коробку, если машина не прогрелась до необходимого уровня. Даже если на улице плюсовая температура, первые несколько километров, движение должно быть плавным и размеренным.
- АКПП очень «не любит» бездорожья. Машинам с автоматом, лучше всего объезжать дороги с плохими покрытиями. Если «железный конь» застрял, иногда лучше прибегнуть к помощи лопаты, чем давить на газ.
- Не рекомендуется подвергать АКПП высоким нагрузкам. Если были планы буксировать прицеп, то лучше выкинуть их из головы.
- Категорически запрещено заводить автомобиль с так называемого толкача. Многие люди нарушают этот запрет, однако стоит помнить, что бесследно для коробки это не пройдет.
Конечно же, нельзя забывать про отдельные особенности переключения между режимами:
- на «нейтралке» можно оставаться лишь в случае, если нажат тормоз;
- на «нейтралке» глушить машину запрещено;
- глушить мотор разрешается исключительно в положении «паркинг»;
- когда машина в движении, нельзя переводить рычаг в положения «паркинг» и «движение назад».
Подводя итоги, стоит отметить, что автоматическая коробка может показаться довольно «привередливой» и имеющей малый ресурс. На самом деле, если грамотно ее эксплуатировать, то она будет радовать своего хозяина очень долгое время.
Видео: как правильно пользоваться АКПП
И в реальной жизни, и в виртуальном пространстве идёт извечный спор между владельцами автомобилей с автоматами и ручными КПП. Этот спор также бесконечен, как и тот, что первично: яйцо или курица. Не вступая в него, мы попробуем просто напросто восполнить определенные пробелы в знаниях тех начинающих автовладельцев, у которых установлена автоматическая коробка передач.
Какая она, коробка «автомат»?
У нас на слуху такие типы АКПП как типтроник и стептроник. Пару слов об этих общепринятых названиях.
Tiptronic – это АКПП имеющая возможность ручного переключения передач. В режиме ручного управления водителем осуществляется ручной выбор передачи путем подталкивания рычага селектора в направлении «+» или «-».
Steptronic – АКПП применяемая в БМВ. Имеет также возможность ручного переключения передач, но скорость переключения увеличена, и сравнима с МКПП. В стептронике рычаг передвигается по положениям P, R, N, и D. Кроме того здесь имеется положение «M/S» (Manual/Sport), которое в режиме «спорт» удерживает передачу до момента достижения максимального количества оборотов, затем происходит повышение передачи.
Как работает автоматическая коробка передач?
Автоматическая гидромеханическая коробка передач в классическом варианте состоит из планетарных редукторов, гидротрасформатора, обгонных и фрикционных муфт, соединительных барабанов и валов.
Не вдаваясь в дебри, тем более своими руками делать настоятельно не рекомендуется, принцип работы автоматической КПП отличается тем, что переключение передач происходит за счет взаимодействия планетарных механизмов и гидромеханического привода при помощи электронных исполнительных устройств.
Особенности эксплуатации АКПП уже освещались на страницах сайта. Но мы повторимся.
- Коробка – автомат перед началом движения требует тщательного прогрева, особенно в зимнее время.
- Не рекомендуется переводить рычаг селектора на ходу в положения P и R.
- Нет необходимости включать нейтраль при спуске с горы, экономии топлива (как это считается) не будет, а вот проблемы с торможением, могут возникнуть.
- Торможение двигателем осуществляется не на всех режимах. Более подробно об эксплуатации в различных режимах производитель дает инструкции в Руководстве. При всей нашей безалаберности, желательно придерживаться этих инструкций. В первую очередь – это , а во вторую, не последнюю – это стоимость ремонта или полной замены нежного и чувствительного агрегата – АКПП
Ну вот, собственно, можно заводить, прогревать и начинать движение.
Удачи вам, любители своего автомобиля.
Автоматическая коробка передач автомобиля предназначена для передачи мощности двигателя на колеса. Она устанавливает именно ту передачу, которая лучше всего подходит для текущей скорости движения. Автоматическая трансмиссия избавляет водителя от необходимости переключения скорости вручную. Компьютер автомобиля при помощи датчиков определяет, в какой момент необходимо переключить скорость и посылает сигнал в электронном виде на включение или выключение передачи.
Основные элементы автоматической трансмиссии
Механизм автоматической коробки передач автомобиля представляет собой систему рычагов и шестеренок, передающих мощность на ведущие колеса, позволяя двигателю работать наиболее эффективно.
Собирается коробка в алюминиевом кожухе, называемом картером. В нем располагаются главные компоненты автоматической трансмиссии:
- Гидротрансформатор, выполняющий роль сцепления, но не требующий со стороны водителя производить непосредственное им управление.
- Планетарный ряд, изменяющий передаточное отношение при переключении.
- Задний, передний фрикционы, тормозная лента, непосредственно осуществляющие переключение передач.
- Устройство управления.
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.
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.
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.
Планетарные ряды
Гидротрансформатор может увеличивать крутящий момент, но лишь до определенного предела. Устройство автоматической коробки передач для более значимого увеличения момента, например, при преодолении подъемов, а также для движения задним ходом предусматривает планетарные ряды. Планетарная передача также обеспечивает ровное переключения скоростей при движении без потери мощности мотора. Благодаря ей переключение происходит без толчков, случающихся при работе обычной трансмиссии.
Планетарный ряд включает следующие элементы:
- солнечную шестерню;
- сателлиты;
- эпицикл;
- водило.
Планетарным ряд называются из-за того, что фрикционные колеса, вращающиеся одновременно вокруг своих осей и перемещающиеся вместе с этими осями, очень напоминают планеты солнечной системы. От их взаимного положения зависит, какая в данный момент включена передача.
Как переключаются передачи в АКПП?
Переключение передач или изменение в планетарном редукторе передаточного числа осуществляется блокировкой и разблокировкой элементов планетарного ряда посредством тормозных лент и фрикционов. В гидравлической системе автоматической коробки передач автомобиля непосредственно переключение передач осуществляется клапаном. Трехскоростная коробка имеет два таких клапана, один из которых осуществляет переключение с первой передачи на вторую, другой - со второй на третью. Четырехскоростная коробка имеет уже три клапана.
Другие виды АКПП
Помимо рассмотренной гидравлической трансмиссии сегодня широко распространены другие типы автоматических коробок:
- Вариаторная АКПП. В этом типе трансмиссии фиксированного передаточного числа для передач не существует. Поэтому такая АКПП называется бесступенчатой. Принцип работы в том, что в отличие от других «автоматов» она более эффективно использует мощность двигателя. Вследствие этого автомобили, оснащенные данным типом трансмиссии являются более экономичными и комфортными.
- Роботизированная КПП. Автоматической такую коробку можно назвать условно, так как по сути она является обычной «механикой», где функция педали сцепления возложена на электронный блок. Автомобили с какими коробками также являются довольно экономичными, но менее комфортными, так как зачастую переключение передач в автоматическом режиме сопровождается рывками.
Таким образом, помимо наиболее распространенной гидравлической АКПП существует еще несколько видов автоматических коробок, различающихся своей конструкцией. Отличаются они ценой, экономичностью, комфортом управления авто. Общее же то, что водитель избавлен от необходимости самостоятельного выбора и переключения передач.
Эта статья продолжает серию публикаций по электрическим аппаратам защиты — автоматическим выключателям, УЗО, дифавтоматам, в которых мы подробно разберем назначение, конструкцию и принцип их работы, а также рассмотрим их основные характеристики и детально разберем расчет и выбор электрических аппаратов защиты. Завершит этот цикл статей пошаговой алгоритм, в котором кратко, схематично и в логической последовательности будет рассмотрен полный алгоритм расчета и выбора автоматических выключателей и УЗО.
Чтобы не пропустить выход новых материалов по этой теме подписывайтесь на новостную рассылку, форма подписки внизу этой статьи.
Ну а в этой статье мы разберемся, что же такое автоматический выключатель, для чего предназначен, как он устроен и рассмотрим, как он работает.
Автоматический выключатель (или обычно просто «автомат») - это контактный коммутационный аппарат, который предназначен для включения и отключения (т.е. для коммутации) электрической цепи, защиты кабелей, проводов и потребителей (электрических приборов) от токов перегрузки и от токов короткого замыкания.
Т.е. автоматический выключатель выполняет три основный функции:
1) коммутацию цепи (позволяет включать и отключать конкретный участок электрической цепи);
2) обеспечивает защиту от токов перегрузки, отключая защищаемую цепь, когда в ней протекает ток, превышающий допустимый (например, при подключении в линию мощного прибора или приборов);
3) отключает от питающей сети защищаемую цепь, когда в ней возникают большие по значению токи короткого замыкания.
Таким образом, автоматы выполняют одновременно и функции защиты и функции управления .
По конструктивному исполнению выпускаются три основных типа автоматических выключателей:
— воздушные автоматические выключатели (применяются в промышленности в цепях с большими токами в тысячи ампер);
— автоматические выключатели в литом корпусе (рассчитаны на большой диапазон рабочих токов от 16 до 1000 Ампер);
— модульные автоматические выключатели , наиболее нам известные, к которым мы привыкли. Они широко применяются в быту, в наших домах и квартирах.
Модульными они называются потому, что их ширина стандартизирована и в зависимости от количества полюсов, кратна 17.5 мм, более подробно этот вопрос будет рассмотрен в отдельной статье.
Мы с вами, на страницах сайта , будем рассматривать именно модульные автоматические выключатели и устройства защитного отключения.
Устройство и принцип работы автоматического выключателя.
Тепловой расцепитель срабатывает не сразу, а через какое-то время, давая возможность току перегрузки вернуться к своему нормальному значению. Если же в течение этого времени ток не снижается, тепловой расцепитель срабатывает, защищая цепь потребителей от перегрева, оплавления изоляции и возможного возгорания проводки.
К перегрузке может приводить подключение в линию мощных приборов, превышающих расчетную мощность защищаемой цепи. Например, при включении в линию очень мощного нагревателя или электроплиты с духовкой (с мощностью, превышающей расчетную мощность линии), или одновременно несколько мощных потребителей (электроплита, кондиционер, стиральная машина, бойлер, электрочайник и т.п.), либо большого количества одновременно включенных приборов.
При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает, наводимое в катушке по закону электромагнитной индукции магнитное поле перемещает сердечник соленоида, который приводит в действие механизм расцепителя и размыкает силовые контакты автоматического выключателя (т.е. подвижный и неподвижный контакты). Линия размыкается, позволяя снять с аварийной цепи питание и защитить от возгорания и разрушения сам автомат, электропроводку и замкнувший электроприбор.
Электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно (около 0,02с), в отличие от теплового, но при значительно больших значениях тока (от 3-х и более значений номинального тока), поэтому электропроводка не успевает нагреться до температуры плавления изоляции.
При размыкании контактов цепи, когда в ней проходит электрический ток, возникает электрическая дуга, и чем больше ток в цепи — тем дуга мощнее. Электрическая дуга вызывает эррозию и разрушение контактов. Чтобы защитить контакты автоматического выключателя от ее разрушающего действия, дуга, возникающая в момент размыкания контактов, направляется в дугогасительную камеру (состоящую из параллельных пластин), где она дробится, затухает, охлаждается и исчезает. При горении дуги образуются газы, они отводятся наружу из корпуса автомата через специальное отверстие.
Автомат не рекомендуется использовать в качестве обычного выключателя цепи, особенно если его отключать при подключенной мощной нагрузке (т.е. при больших токах в цепи), поскольку это ускорит разрушение и эррозию контактов.
Итак, давайте резюмируем:
— автоматический выключатель позволяет коммутировать цепь (переводя рычаг управления вверх – автомат подключается к цепи; переводя рычаг вниз – автомат отключает питающую линию от цепи нагрузки);
— имеет встроенный тепловой расцепитель, который защищает линию нагрузки от токов перегрузки, он инерционен и срабатывает через некоторое время;
— имеет встроенный электромагнитный расцепитель, защищающий линию нагрузки от больших токов короткого замыкания и срабатывает почти мгновенно;
— содержит дугогасящую камеру, которая защищает силовые контакты от разрушительного действия электромагнитной дуги.
Конструкцию, назначение и принцип действия мы разобрали.
В следующей статье мы рассмотрим основные характеристики автоматического выключателя, которые необходимо знать при его выборе.
Смотрите Конструкция и принцип работы автоматического выключателя в видеоформате:
Полезные статьи
