1 Общие сведения об автоматических коробках передач
Основные вопросы
1.1 Назначение и классификация
Подробнее
1.2 История появления
Подробнее
1.3 Режимы работы
Подробнее
1.1 Назначение и классификация
Автоматическая коробка передач (АКП) – коробка передач, предназначенная для автоматического определения в процессе движения транспортного средства наиболее подходящего доступного передаточное отношение, и для автоматического перехода (переключения) с одного передаточного отношения на другое, наиболее оптимально подстраивая внешнюю скоростную характеристику двигателя под заданную водителем скорость движения в текущих дорожных условиях.
Классификация автоматических коробок передач
В зависимости от конструктивных особенностей АКП можно разделить на гидромеханические и вариативные. Гидромеханические АКП в свою очередь подразделяются на валяные и планетарные. А вариативные АКП делятся на клиноременные, цепные и тороидные.
По способу управления АКП подразделяются на:
- гидромеханические, переключение передач в которых осуществляется с помощью механических регуляторов;
- электронно-гидромеханические переключение передач в которых осуществляется с помощью электромагнитных клапанов и включающие электронную систему управления;
- вариаторные клиноременные передачи, переключение передач в которых осуществляется с помощью механических регуляторов;
- электронно-вариаторные клиноременные передачи, переключение передач в которых осуществляется с помощью электромагнитных клапанов и включающие электронную систему управления.

Нажмите на кнопку, чтобы вернуться в начало темы
Вверх
Нажмите на кнопку, чтобы вернуться на первую страницу
Содержание
1.2 История появления автоматических коробок передач
Первую в мире полностью гидромеханическую автоматическую коробку передач создала американская фирма General Motors еще в первой половине XX века. В 1940 году АКП GM Hydra-Matic стала устанавливаться на автомобилях марки Oldsmobile, затем Cadillac (впоследствии Pontiac). Коробка передач GM Hydra-Matic представляла собой комбинацию гидромуфты и четырёхступенчатой планетарной коробки передач с гидравлическим управлением. Система управления учитывала такие факторы, как скорость автомобиля и положение дроссельной заслонки. Hydra-Matic также использовалась на автомобилях таких марок, как Bentley, Hudson, Kaiser, Nash и Rolls-Royce, а также некоторых моделях военной техники. С 1950 по 1954 автомобили Lincoln также снабжались АКП Hydra-Matic. Впоследствии немецкий производитель Mercedes-Benz разработал на её основе весьма похожую по принципу работы четырёхступенчатую АКП, хотя и имеющую значительные конструктивные отличия.
Первая в мире гидромеханическая автоматическая коробка передач с гидромуфтой и четырехступенчатой планетарной коробкой передач GM Hydra-Matic
Первая бесступенчатая трансмиссия была запатентована еще в 1886 году. Первая автомобильная бесступенчатая вариаторная коробка передач c резиновыми клиновыми ремнями была применена в малогабаритных голландских автомобилях DAF (DAF 600) в 60-х годах прошлого века, а после продажи отделения DAF, выпускавшего пассажирские автомобили, патент унаследовала Volvo. В 1987 году клиновые вариаторы с цепным приводом были запущены в массовое производство Ford и Fiat. В то же время Subaru наладило производство своей CVT, которую поставляло и поставляет другим автопроизводителям. В конце 1990-х годов вариаторы начали устанавливать и на машины среднего класса, взамен традиционных гидромеханических АКП.
Первая бесступенчатая трансмиссия, конусный ременной вариатор
На сегодняшний день АКП наравне с механическими коробками передач имеют широкое распространение на различных колесных, гусеничных и рельсовых транспортных средствах. Большинство автомобилей в Северной Америке продается с автоматической трансмиссией, в Европе ситуация обратная – около 80 % автомобилистов выбирают механическую коробку передач. На российском рынке доля новых автомобилей с АКП составила в 2009 году – 31,2 %, в 2010 – 33,8 %, в 2011 – 37,5 %, в 2012 – 41,5 %.АКП устанавливаются на многие классы автомобилей.
Как правило автоматические коробки с гидротрансформатором используются на внедорожниках (гидротрансформатор обеспечивает устойчивое движение с низкой скоростью вплоть до удержания на подъёме мощностью двигателя, а также быстрое переключение позволяет проскакивать препятствия с разгона) и на автомобилях бизнес- и представительского класса (из-за приоритета комфорта, а не экономичности, важнее быстрое незаметное переключение, при этом недостаток динамики компенсируется большим количеством передач, часто 8…10, и двигателем большого объема).АКП не устанавливается на гоночных автомобилях из-за низкого КПД и на некоторых видах сельскохозяйственных и строительных машин, где лучше действует объемный гидропривод.
Вариатор применяется на транспортных средствах, где требуется бесступенчато изменять передаточное отношение: автомобилях, скутерах, мотоциклах, снегоходах, квадроциклах. Диапазон регулирования (отношение наибольшего передаточного числа к наименьшему) обычно 3…6, реже 10…12.Наиболее широко клиноременные вариаторы применяются в приводах скутеров. Также было создано несколько мотоциклов, в которых использовалась бесступенчатая трансмиссия, например модель Aprilia Mana 850.С учетом того, что вариатор не может работать с огромными крутящими моментами на «низких передачах», используемых для резкого старта и форсирования препятствий, вариатор в трансмиссии автомобилейиспользуется на автомобилях малого класса (Ford Fiesta 1983 – 2002, Fiat Uno 1983 – 89), где проявляются преимущества вариатора.Реже вариаторные коробки передач устанавливаются на автомобилях среднего класса: универсалах или седанах (Toyota Corolla, Subaru Legacy), кросоверах (Nissan Qashqai, Subaru Forester).Вариатор не применяется в крупных и внедорожных автомобилях, а также в гоночных и спортивных автомобилях (разработки по гоночным вариаторам, начавшиеся в конце 1980-х, были пресечены правилами гонок).
Нажмите на кнопку, чтобы вернуться в начало темы
Вверх
Нажмите на кнопку, чтобы вернуться на первую страницу
Содержание
1.3 Режимы работы автоматических коробок передач
Выбор режима работы АКП осуществляется с помощью селектора. Селектор позволяет водителю выбрать текущий режим работы АКП.
Селектор гидромеханической АКП
Режимы работы. Практически любая автоматическая трансмиссия имеет следующие основные режимы работа, ставшие стандартными с конца 1950-х годов:

Р (англ. Park) – парковочная блокировка (включается во время парковки авто. Ведущие колеса заблокированы, блокировка находится внутри самой АКП и не связана с обычным стояночным тормозом;

R (англ. Reverse) – задний ход (включается во время движения задним ходом. Недопустимо включать до полной остановки автомобиля, на современных трансмиссиях зачастую существует блокировка);

N (англ. Neutral) – нейтральный режим (включается при кратковременной стоянке и при буксировке на небольшое расстояние);

D (англ. Drive) – движение вперёд, основной режим движения. При положении рычага в позиции D программа обеспечивает различные алгоритмы пе­реключения в соответствии с сопротивлением движения, нагрузкой, положением педали акселератора, дорожной ситуацией.

M (англ. Manual), +/- – движение вперед с ручным переключением передач (включается на бездорожье, для торможения двигателем, в других сложных условиях вождения) – из положения D рычаг переводится в бухту, расположенную слева или справа, затем по желанию можно переключаться с текущей передачи на пониженную (обычно обозначена «−») или повышенную («+»).

S (англ. Sport) – спортивный режим, движение вперед с улучшенной динамикой (включается при езде в «спортивном» стиле, в сложном потоке с обгонами). При положении рычага получении сигнала в позиции S блок управления сдвигает режимы переключения всех передач в сторону большей частоты вращения коленчатого вала. В результате этого увеличивается интенсивность разгона автомобиля.
Начиная с конца 1950-х годов эти режимы располагают именно в такой последовательности, а в 1964 году в США она была закреплена в качестве обязательной для использования американским Сообществом автомобильных инженеров (SAE), в результате чего стала по сути всемирным отраслевым стандартом. Этот стандарт приняло абсолютное большинство автомобилестроительных фирм даже за пределами США, поскольку, во-первых, американский рынок автомобилей был в те годы наиболее объёмным и прибыльным (и остаётся до сих пор), а во-вторых – американские автомобили составляли абсолютное большинство среди автомобилей с автоматическими коробками передач, что делало логичным шагом унификацию принятого на них алгоритма управления АКП в мировом масштабе. Кроме того, данная последовательность была эргономически обоснована, поскольку ее выработке в США предшествовал достаточно длительный период эксплуатации автомобилей с не унифицированными между собой алгоритмами управления АКП, многие из которых на практике оказывалось неудобным или даже небезопасным. Впервые раскладка P-R-N-D-L была использована на автомобилях фирмы Ford. Позднее стала использоваться механическая блокировка, не дающая переключиться в режимы P и R без выжима специальной кнопки, что еще больше повышало безопасность обращения с автомобилем. Так как включение режимов R и P на ходу может вызвать поломку коробки передач, в современных моделях с электронным управлением даже в случае обхода водителем блокировки коробка передач не исполнит ошибочные команды, а просто останется в текущем диапазоне.
В современных автоматических трансмиссиях с большим числом рабочих диапазонов могут присутствовать дополнительные режимы работы, а положения селектора могут обозначаться иначе:

(D), или O/D, – овердрайв (ступень с передаточным отношением менее единицы), «экономичный» режим движения с возможностью автоматического переключения на повышающую передачу. Наиболее подходит для равномерного движения по трассе. Ряд четырёхступенчатых АКП (например, Aisin 241E) имеют отключение IV передачи, имеющей передаточное число 1, то есть фактически не являющейся овердрайвом;

D3, или O/D OFF – режимы ограничивающие переключение передач. Отключение повышающей передачи (овердрайва), то есть, для четырёхступенчатой АКП – только I, II и III передачи. Активный режим, наиболее подходящий для движения по городу. Данный режим отключается при выключении зажигания. Не обеспечивая топливной экономичности (при более высокой скорости работы автомата) данный режим рекомендуется производителями, чтобы при рваной городской езде (не выше 70–80 км/ч) не допускать многократной блокировки/разблокировки муфты гидротрансформатора, которая частично блокируется при переключении на IV (или V передаче). Также в этом режиме (как и в 2 и L) происходит торможение двигателем;

В некоторых моделях присутствует O/D (Overdrive) – специальная кнопка разрешающая переключаться на повышенную передачу, также бывает режим kick-down, который принудительно включает пониженную передачу при резком нажатии на педаль газа, за счёт чего обеспечивается более интенсивное ускорение.

L, L1, 2, 3 (Low) – понижающая предназначена для движения в тяжелых дорожных условиях (пересеченная местность, крутой спуск или подъём). L1 только I передача;

Е (Есоn) – обеспечивается более экономный стиль движения.

На тракторах, оснащенных автоматическими трансмиссиями, с помощью селектора выбирается рабочий диапазон скоростей: замедленные, силовые, транспортные, а также направление движения. Тракторные АКП допускают принудительное включение нужной передачи трактористом.

АКП, в отличие от механической КП, поддерживает торможение двигателем далеко не во всех режимах. В режимах, где торможение двигателем запрещено, трансмиссия свободно проскальзывает в обгонных муфтах (как в велосипеде) и автомобиль движется «накатом». Например, в некоторых случаях первая передача с торможением двигателем задействуется только при выборе водителем положения «1». При выборе первой передачи автоматикой из положения «D» торможение двигателем невозможно.
В автоматической коробке передач предусматриваются также режимы «кик-даун», «фаст-офф» и «кик-фаст». При работе в режиме «кик-даун» резко нажимают на педаль подачи топлива до упора, затем резко отпускают. При этом включается низшая переда­ча, и при дальнейшем нажатии на педаль авто­мобиль разгоняется с максимальным ускорени­ем. Когда будет достигнута нужная скорость опять включается высшая передача, например, четвертая после третьей. Режим «фаст-офф» при резком отпускании пе­дали не дает коробке включить высшую передачу, а оставляет ту, на которой осущес­твлялся разгон, что позволяет интенсивно тор­мозить двигателем и легко держать дистанцию при движении с переменной скоростью. Режим «кик-фаст» определяет, нужно ли вклю­чать понижающую передачу, и дает соответству­ющую команду задолго до того, как будет до­стигнуто положение «кик-даун».
В некоторых случаях режим Sport задействуется автоматически при нажатии на педаль газа до упора (а с современными электронными системами управления – нередко просто от сильного или резкого прибавления газа), в режиме «кикдауна» (англ. Kickdown). В некоторых случаях режим кикдауна запрещен при отключении режима Overdrive.
Кнопки управления. Встречаются дополнительные переключатели (реализованные, например, в виде кнопок) режимов работы АКП:

S, P (Sport, Power, Shift) – спортивный режим движения. Переключение передач происходит на более высоких оборотах двигателя. Более динамичный разгон в ущерб экономии топлива;

W (Winter, Snow) – зимний режим, предусматривает мягкий старт с повышенной передачи для исключения пробуксовки, смена передачи осуществляется на пониженных оборотах (трогание происходит с II или III-й передачи). Из-за возможного перегрева коробки не рекомендуется постоянно ездить на этом режиме. На некоторых автомобилях с электронным приводом дросселя (например Nissan Teana), режим «Snow» корректирует линейность работы педали газа и увеличение оборотов двигателя начинается при более сильном нажатии, нежели в обычном режиме. Автомобиль при этом трогается с первой передачи.

Shift lock release или Shift lock – разблокирование селектора при выключенном двигателе.
При перемещении рычага влево водитель переводит коробку передач в режим ручного пе­реключения. Движением рычага вперед-назад – включение повышающей-понижающей пе­редачи. Такое переключение передач принято называть секвентальным (последовательным). Электронный блок управления является адаптивным, он запоминает манеру вождения водите­ля и корректирует алгоритмы автоматического переключения передач. Благодаря расширенному обмену данными между системой управления KП и другими системами автомобиля, например, системой управления двигателем и системой стабилизации ESP, используются данные, которые позволяют определить моментальное состояние движения и характер вождения с большей точностью.

Система Tiptronic служит для переключения передач от руки с помощью специальных лепестков, расположенных на рулевом колесе.
Расположение переключателей системы Tiptronic на рулевом колесе:1 – переключение на низшую передачу; 2 – переключение на высшую передачу
Переключение на высшую передачу осуществляется нажатием лепестка (Tip + ) и переключение на низшую передачу нажатием лепестка (Tip – ). При воздействии на какой-либо из этих переключателей в процессе работы коробки передач в автоматическом режиме производится перевод ее в режим ручного управления Tiptronic. Вырабатываемые переключателями сигналы непосредственно направляются в блок управления автоматической коробкой передач. Эти переключатели действуют параллельно с рычагом селектора, находящимся в кулисе Tiptronic. По истечении отсчитываемого таймером определенного промежутка времени после последнего использования переключателей коробка передач вновь переходит на режим автоматического переключения передач.
Нажмите на кнопку, чтобы более детально узнать про виды и расположение рычагов селектора
Виды и расположение рычагов селектора
Подробнее
Нажмите на кнопку, чтобы вернуться в начало темы
Вверх
Нажмите на кнопку, чтобы вернуться на первую страницу
Содержание
Вопросы, возникшие при изучении учебного материала, можно задать в Viber, по e-mail или в социальных сетях
+375-25-756-10-50

helenmihnevich@gmail.com
улица Ваупшасова 23, Минск
Использованные источники
Смотреть
Фотографии вставлены для примера, тексты и информация о компании вымышленные. Пожалуйста, не используйте контент шаблона в коммерческих целях.
This site was made on Tilda — a website builder that helps to create a website without any code
Create a website