Счетчики

Новости

Особенности и преимущества АКПП

Новости


Техническое обслуживание и ремонт Форд на fordsservice.org.ru















Главная Информация Вопросы Форум Написать Контакты












Особенности и преимущества АКПП



  • Компактная конструкция
  • Отсутствует прерывание потока мощности
  • Легкое трогание с места на подъеме или при использовании прицепа
  • Мягкие и понятные переключения передач
  • Быстрое переключение передач вниз при движении за счет режима принудительного понижения передачи "кикдаун", обеспечивающее лучшую характеристику разгона
  • Улучшенная комфортность вождения и разгрузка водителя
  • Самостоятельная адаптация к стилю вождения
  • Хорошие ходовые качества в зимний период
  • Повышенная безопасность
  • Практически не требует обслуживания
  • Защита от некорректной эксплуатации


Автомобили с АКПП разрешается буксировать только в направлении движения в целях предотвращения потери внутренней смазки.



При буксировке следует учитывать следующее:


  • Селектор АКПП должен находиться в положении „N“.
  • Нельзя превышать предписанную максимальную скорость (в нашем примере 50 км/ч).
  • Нельзя превышать предписанную максимальную дальность буксировки (в нашем примере 50 км).
  • При буксировке с целью запуска двигателя усилие не передается. По этой причине автомобили с АКПП запрещается толкать или буксировать для запуска двигателя.



При запуске автомобиля от донорской АКБ необходимо установить её и оставить в присоединенном положении на несколько минут.

При запуске автомобиля от донорской АКБ с помощью кабельной перемычки возникают пиковые напряжения, которые могут полностью вывести из строя электронные компоненты автомобиля. Пиковые напряжения спадают через несколько минут. После этого донорскую АКБ можно отсоединить без вероятного ущерба.


Гидротрансформатор и муфта блокировки


Гидротрансформатор — это гидромуфта, передающая крутящий момент на АКПП с помощью центробежных и гидравлических сил.

Гидротрансформатор — это гидромуфта

Гидротрансформатор включает в себя следующие элементы:

  • 1.Турбинное колесо
  • 2.Насосное колесо
  • 3.Сторона коробки передач
  • 4.Реактор с муфтой свободного хода
  • 5.Муфта блокировки гидротрансформатора
  • 6.Сторона коленчатого вала
  • 7.Кожух гидротрансформатора


Чтобы предотвратить проскальзывание жидкости при высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя, гидротрансформаторы оснащаются "блокирующей муфтой". На определенных передачах с помощью этой муфты осуществляется механическое соединение между двигателем и АКПП, при этом она соединяет напрямую турбинное колесо с кожухом гидротрансформатора.

Основные элементы гидротрансформатора



Насосное колесо


Гидротрансформатор — это гидромуфта

Насосное колесо соединено с кожухом гидротрансформатора. Вместе они образуют корпус гидротрансформатора. Лопатки насосного колеса расположены на внутренней стороне крышки корпуса. Кожух гидротрансформатора привернут к маховику. Поэтому насосное колесо вращается с той же частотой, что и двигатель. При работающем двигателе лопатки насосного колеса обеспечивают циркуляцию трансмиссионного масла ATF внутри гидротрансформатора.

Турбинное колесо


Турбинное колесо крепится в корпусе гидротрансформатора напротив насосного колеса с возможностью вращения. Лопатки турбины взаимодействуют с лопатками насосного колеса. Если масло ATF подается насосным колесом, гидродинамическая сила действует на лопатки турбины. Турбина через зубчатое зацепление соединена с первичным валом коробки передач.

Реактор с муфтой свободного хода


Реактор расположен между насосным и турбинным колесом. В сочетании с муфтой свободного хода реактор обеспечивает оптимальное изменение направления масляного потока от турбины на насосное колесо.
Реактор имеет муфту свободного хода, допускающую только одно направление вращения. Муфта свободного хода состоит из двух подшипниковых колец, которые отделены друг от друга витыми роликами. Внутреннее кольцо подшипника жестко сидит на шпонке опоры реактора, выступающей в коробку передач. Наружное кольцо подшипника расположено над внутренним кольцом и отделено от него витыми роликами. Пружины прижимают ролики к верхнему концу отфрезерованных в наружном кольце косых пазов.

Передача потока мощности в гидротрансформаторе

передача потока мощности
Приводимое в действие двигателем насосное колесо создает посредством масляного потока через реактор гидродинамическую связь с турбинным колесом.

Масляный поток на пути насосное колесо - турбинное колесо - реактор - насосное колесо в общей сложности дважды меняет направление движения. В турбинном колесе против направления вращения и внутрь и в реакторе снова по направлению вращения и наружу. Для этого реактор в зоне гидротрансформатора должен быть защищен от вращения в обратную сторону. Муфта свободного хода обеспечивает его безотказное вращение в зоне соединения.

Изменение направления движения создает увеличенный подпор > увеличенный крутящий момент.

При втором изменении направления движения масла ATF в неподвижном реакторе оно подпирается, и крутящий момент, созданный при первом повороте на турбинном колесе, возрастает. Чем больше разница между частотой вращения насосного и турбинного колеса, тем сильнее обратный подпор на лопастях турбинного колеса, и вместе с ним выше усиление крутящего момента.

Муфта блокировки гидротрансформатора

Гидротрансформатор — это гидромуфта
Часть крутящего момента гидротрансформатор теряет из-за проскальзывания жидкости.

Повышенное проскальзывание в лопатках насосного и турбинного колеса возникает при нагрузках на двигатель и коробку передач, которые создают высокие усилия в гидротрансформаторе. Этот эффект более отчетливо проявляется на высоких скоростях.

Чтобы ему противодействовать, применяется муфта блокировки гидротрансформатора, приводимая в действие гидравликой. Этой муфтой осуществляется механическое соединение между двигателем и АКПП, при этом она соединяет напрямую турбинное колесо с кожухом гидротрансформатора.

Муфтой блокировки гидротрансформатора управляет блок управления коробкой передач. Модуль управления коробки передач передает сигналы широтно-импульсной модуляции на расположенный в гидравлическом контуре электромагнитный клапан муфты блокировки гидротрансформатора.

Масляный насос


масляный насос
Устройство
Между гидротрансформатором и коробкой передач расположен масляный насос.

Он подает масло под давлением для:

управления приводных устройств, например, муфт и тормозов
гидротрансформатора
смазки коробки передач
Наибольшее распространение получили масляные насосы, в которых используется внутреннее зацепление.

Этот насос состоит из внутренней ведущей шестерни (3), вращающейся в наружной ведомой шестерне (1). Обе шестерни имеют центры вращения, смещенные друг относительно друга так, чтобы зубья обеих шестерен только частично входили в зацепление.

Шестерни разделяются серпом (2) между впуском (4) и выпуском (5), чтобы жидкость не могла попасть обратно к впускной стороне насоса.

Принцип действия

принцип действия
Внутренняя шестерня масляного насоса приводится от хвостовика гидротрансформатора. Внутренняя и наружная шестерня находятся в зацеплении, однако не имеют общего центрального отверстия. В зоне наибольшего расстояния между шестернями насоса расположен серп.

Масло ATF подается работающим двигателем. При вращении шестерни создают зону пониженное давление в зоне впуска, и жидкость всасывается насосом.

Во время оборота зубья захватывают жидкость во впуске и нагнетают ее между зубьями внутренней и наружной шестерни через насос.

Когда зубья внутренней и наружной шестерни снова войдут в зацепление на выпускной стороне насоса, на масло ATF оказывается давление, выдавливающее его из насоса и подающее в гидросистему.

Регулирование давления

регулирование давления
Контур, который оказывается под давлением насоса постоянной производительности, должен снабжаться устройством для регулировки давления.

Регулирование давления обеспечивается установленным в гидравлический контур регулирующим клапаном. Регулирующий клапан контролирует рабочее давление в АКПП.

С помощью регулируемого давления масла обеспечивается плавное включение или создание скольжения, необходимого для срабатывания соответствующих муфт или тормозов.

Контур регулирования давления включает в себя следующие элементы:

  • 1.Регулирующий клапан
  • 2.Масляный насос
  • 3.Масляный фильтр
  • 4.Масляный поддон
  • 5.Возвратная магистраль
  • 6.Подводящая магистраль гидротрансформатора


Аккумулятор и регулятор давления


Созданное насосом рабочее давление иногда бывает слишком высоким или слишком низким для определенных зон внутри АКПП. Поэтому гидравлические контуры оснащаются гидроаккумуляторами, клапанами-аккумуляторами давления и регулирующими клапанами.

Эти устройства служат для "точной настройки" давления в отдельных контурах гидросистемы, чтобы при их включении давление соответствовало крутящему моменту, переданному АКПП.

Регулирующие клапаны ограничивают поток через свои выпускные отверстия и снижают таким образом рабочее давление. Клапаны-аккумуляторы давления снижают давление включения.

Приводные элементы


Общее
Тормозные ленты и муфты в АКПП служат для переключения и выбора передач.

При работающем двигателе и потоке мощности через гидротрансформатор тормозные ленты и муфты обеспечивают плавное изменение крутящего момента и переключение передач.

Для различных переключений требуется, чтобы различные компоненты планетарной передачи были остановлены или связаны с другими компонентами.

Для связи компонентов и синхронизации частоты вращения двух компонентов служат многодисковые фрикционные муфты.

Тормозные ленты с сервоприводом служат для замедления или остановки компонентов планетарной передачи. Для этого компоненты фактически фиксируются в картере коробки передач.

Многодисковая фрикционная муфта


Многодисковые фрикционные муфты в АКПП предназначены для соединения вала коробки передач с узлами планетарной передачи.

Ступица муфты снабжена внутренними шлицами и сидит на валу коробки передач. Внешние зубья ступицы муфты входят в зацепление с внутренними зубьями фрикционных дисков. На дисках муфты с обеих сторон имеются фрикционные накладки.

Вместе фрикционные диски и стальные диски образуют "пакет фрикционных дисков". Внешние зубья стальных дисков входят в зацепление с внутренними зубьями корпуса муфты.

В состав многодисковой фрикционной муфты входят следующие элементы:

  • Ступица фрикционной муфты
  • Стопорное кольцо
  • Нажимной диск
  • Фрикционные диски
  • Стальные диски
  • Стопорное кольцо
  • Возвратные пружины поршня и несущее кольцо
  • Поршень
  • Наружное уплотнение поршня
  • Внутреннее уплотнение поршня
  • Корпус муфты

Тормозная лента с сервоприводом


Тормозная лента полностью охватывает тормозной барабан. Тормозной барабан покрыт фрикционным материалом.

Для активации тормозной ленты сервопривод преобразует давление масла в механическое перемещение.

Это устройство привода служит для остановки коронных шестерен в планетарных передачах.

Тормозная лента с сервоприводом состоит из следующих элементов:

  • Якорный штифт
  • Якорная стойка
  • Наружная тормозная лента
  • Сервотолкатель
  • Демпфирующая пружина
  • Возвратная пружина сервопоршня
  • Сервопоршень
  • Стопорное кольцо
  • Уплотнения сервопоршня
  • Сервокрышка
  • Уплотнения сервокрышки
  • Стопорное кольцо
  • Тормозной барабан

Парковочный механизм


Здесь он блокирует вторичный вал АКПП. Включать парковочный механизм разрешается только на стоящем автомобиле.

В зависимости от моделей АКПП возможны различные конструкции и расположения.

Дополнительная шестерня парковочного механизма надвигается на вторичный вал.
Главным образом в планетарном ряде Ravigneaux либо водило, либо коронная шестерня снабжаются дополнительным внешним зубчатым зацеплением.
При переводе селектора АКПП в парковочное положение валом приводится в действие толкатель.

Толкатель загоняет стопор парковочного механизма в шестерню парковочного механизма. Стопор движется против силы возвратной пружины.

Компоненты парковочного механизма имеют скошенные заплечики для того, чтобы зацепление могло произойти даже при неточной соосности между шестерней и стопором парковочного механизма.

Планетарные передачи


Планетарный механизм состоит из нескольких планетарных передач. За счет этого обеспечиваются необходимые передаточные отношения, а также возможность изменения направления вращения.

Планетарная передача состоит как минимум из коронной шестерни, солнечной шестерни и планетарных шестерен с водилом.

Для обеспечения тех же передаточных чисел с меньшим количеством шестерен при отказе при этом в конструкции от фрикционных муфт и тормозов применяются "комбинированные планетарные передачи".

Наиболее часто встречающиеся конструкции - это планетарные передачи типа Simpson или Ravigneaux. Преимущество обеих систем заключается в компактности и в том, что отбор мощности происходит через самую большую шестерню - коронную. Благодаря этому появляется возможность передавать крутящий момент.

Одноступенчатая планетарная передача


Устройство

Одноступенчатая планетарная передача состоит из коронной шестерни (1), нескольких планетарных шестерен - сателлитов (2), солнечной шестерни с валом (3), вала планетарной передачи (4) и водила планетарной передачи (5).

Сателлиты обкатываются на солнечной шестерне и снаружи проворачиваются от коронной шестерни с внутренним зацеплением.

Все шестерни находятся в постоянном зацеплении.

С помощью одноступенчатой планетарной передачи за счет фиксации или разобщения различных элементов конструкции можно получить несколько передаточных чисел.

Максимальное понижающее передаточное отношение вперед

Для максимального понижающего передаточного отношения на передней передаче необходимо выполнить следующие условия:

Солнечная шестерня вращается по часовой стрелке (входная частота вращения).
Коронная шестерня удерживается.
Сателлиты обкатываются на неподвижной коронной шестерне против направления вращения.
Водило планетарной передачи вращается как и солнечная шестерня по часовой стрелке, однако с явно меньшей выходной частотой вращения.

Прямая передача вперед


ПРИМЕЧАНИЕ: Любая шестерня может быть ведущим компонентом, и любые две шестерни могут быть взаимно заблокированы, чтобы обеспечить это передаточное отношение.

Для передаточного отношения на прямой передней передаче необходимо выполнить следующие условия:

Солнечная шестерня вращается по часовой стрелке и является ведущим компонентом.
Водило и коронная шестерня блокируют друг друга (все шестерни вращаются как единый сборочный узел).
Планетарная передача целиком вращается с одинаковой частотой в одном направлении.

Максимальное повышающее передаточное отношение вперед


Для максимального повышающего передаточного отношения на передней передаче необходимо выполнить следующие условия:

Водило планетарной передачи вращается по часовой стрелке (входная частота вращения).
Коронная шестерня удерживается.
Сателлиты обкатываются на неподвижной коронной шестерне против направления вращения.
Солнечная шестерня вращается по часовой стрелке, однако с явно увеличенной выходной частотой вращения.

Изменение направления вращения (передача заднего хода)


Для изменения направления вращения необходимо выполнить следующие условия:

Солнечная шестерня вращается по часовой стрелке и является ведущим компонентом.
Водило планетарной передачи удерживается.
Водило планетарной передачи действует как промежуточные шестерни и вращается против часовой стрелки. Коронная шестерня вращается с уменьшенной частотой против часовой стрелки.

Гидравлическое регулирование



Корпус управляющего механизма


Корпус управляющего механизма — это основной элемент гидравлического регулирования. Он состоит из ряда каналов и отверстий в форме лабиринта, которые определяют протекание потока масла ATF.

В корпусе управляющего механизма расположен главный регулирующий клапан, электромагнитные переключающие или PWM-клапаны, а также золотниковый клапан с ручным управлением.

На иллюстрации представлен разъемный корпус управляющего механизма. В нижней части можно увидеть лабиринт, а верхней части видны отверстия цилиндров для клапанов.

Золотниковый клапан с ручным управлением



В контуре жидкости установлен золотниковый клапан (гидрораспределитель). Он приводится вручную селектором через наружный механизм переключения передач.

Обычные АКПП имеют следующие положения селектора P (ПАРКОВКА), R (ЗАДНИЙ ХОД), N (НЕЙТРАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА), D (ЕЗДА), 2-я передача и 1-я передача.

Современные АКПП имеют следующие положения селектора P (ПАРКОВКА), R (ЗАДНИЙ ХОД), N (НЕЙТРАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА) и D (ЕЗДА), а также дополнительно могут переключаться вручную (М). Ручное переключение (M) снабжено знаками плюс (+) и минус(-), чтобы упростить ручной выбор передачи.

Если золотниковый клапан с ручным управлением находится в положении N (НЕЙТРАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА), то поток жидкости заблокирован. Если золотниковый клапан с ручным управлением передвинут в положение D (ЕЗДА), то поток масла ATF может пропускаться.

Золотниковый клапан с ручным управлением обеспечивает функцию гидравлического аварийного режима.

В АКПП применяются элементы с электронным управлением.


"Мозгом" электронной системы управления АКПП является TCM (блок управления коробкой передач).

TCM использует входные сигналы различных датчиков, встроенных в АКПП, и преобразует их в выходные сигналы для управления электромагнитными клапанами.

Дополнительная информация принимается от датчиков двигателя через PCM (блок управления силовым агрегатом). Коммуникация между блоками управления силовым агрегатом и АКПП осуществляется по шине передачи данных CAN.

В зависимости от данных, полученных от входных датчиков, блоки управления могут делать выводы по загрузке двигателя, скорости движения и режиме АКПП. На основании этого TCM определяет момент времени для переключения передачи или активации муфты блокировки гидротрансформатора.

Преимущества электронной системы управления АКПП:


  • Экономичный расход топлива и лучший набор мощности
  • Улучшенное управление переключением
  • Пониженный шум и колебания
  • Упрощенная диагностика неисправностей
  • Больше вариантов переключения передач

Датчики и исполнительные устройства


Датчики измеряют температуру охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха, а также количество всасываемого воздуха. Эти датчики передают данные о режиме работы двигателя через блок управления силовым агрегатом и шину CAN на блок управления коробкой передач.

Датчики в коробке передач выдают информацию о частоте вращения, температуре коробки передач, скорости автомобиля и выбранной передаче.

Кроме того, через блок управления двигателем принимаются входные сигналы от датчика положения педали акселератора.

Виды сигналов (упрощено)


  • Датчики системы управления двигателем
  • Датчик TR
  • Датчик TSS
  • Датчик OSS
  • Датчик скорости автомобиля
  • Датчик TFT
  • Блок управления коробкой передач
  • Электромагнитный клапан муфты блокировки гидротрансформатора
  • Переключающий электромагнитный клапан
  • Электромагнитный клапан регулировки давления


Датчик TR (датчик выбранной передачи)


Датчик TR (1) расположен в картере коробки передач.

Он сообщает в блок управления коробкой передач о выбранной водителем передаче.

Данные датчика выбранной передачи необходимы блокам управления двигателем и коробкой передач главным образом для включения и выключения фонарей заднего хода, и чтобы предотвратить возможность запуска двигателя при включенной передаче.

В зависимости от варианта коробки передач могут оказывать влияние и другие функции.

Датчики частоты вращения входного и выходного вала


Используются датчики Холла или индуктивные датчики. Датчики Холла передают сигналы постоянного тока, а индуктивные датчики — сигналы переменного тока.

Оба типа датчиков передают сигналы скорости на блок управления коробкой передач.

Датчик частоты вращения входного вала (датчик TSS) передает на блок управления коробкой передач сигнал напряжения, которое пропорционально частоте вращения входного вала АКПП.

Датчик частоты вращения выходного вала (датчик OSS) передает на блок управления коробкой передач сигнал напряжения, которое пропорционально частоте вращения выходного вала АКПП.

Сигналы обоих датчиков используются для:

  • Управления точками переключения передач
  • Управления муфтой блокировки гидротрансформатора
  • Согласования рабочего давления
  • Диагностирования неисправностей (проверки достоверности)

    Датчик TFT (температура трансмиссионной жидкости)


    Датчик TFT — это датчик с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), определяющий температуру масла ATF.

    При низкой температуре масла блок управления изменяет точки переключения и предотвращает активацию муфты блокировки гидротрансформатора. Кроме того, блок управления использует это напряжение для определения, имеются ли условия для холодного пуска двигателя, к которому необходимо приспособить режим переключения.

    При высокой температуре масла блок управления использует сигнал напряжения для блокирования гидротрансформатора, чтобы предотвратить скольжение.

    Датчик APP (положение педали акселератора)


    Датчик APP расположен на педали акселератора и регистрирует ее перемещение и положение.

    Он содержит либо потенциометр с поворотным движком, либо датчик индуктивности. Оба перемещаются в зависимости от нажатия педали акселератора.

    Сигнал датчика APP передается по шине данных CAN на блок управления коробкой передач, например, для управления функцией Kickdown.

    Электромагнитные клапаны переключения/электромагнитные клапаны PWM (широтно-импульсной модуляции)

    Электромагнитные клапаны переключения (1) регулируют питание муфт и тормозных лент маслом ATF.

    В отличие от электромагнитных клапанов широтно-импульсной модуляции, которые допускают регулируемый поток, клапаны переключения либо активированы, либо деактивированы.

    Сигнал напряжения от блока управления коробкой передач включает либо выключает электромагнитный клапан.

    В нормальном положении электромагнитный клапан "разомкнут" (выключен), при этом управляющее давление через электромагнитный клапан может сбрасываться обратно в масляный поддон.

    При включении выбранной передачи блок управления коробкой передач передает сигнал напряжения для закрытия шарового клапана на соответствующем электромагнитном клапане.

    Электромагнитные клапаны PWM управляют, например, давлением в тормозах, муфтах или муфте блокировки гидротрансформатора.

    Здесь давление может варьироваться за счет изменения длительности включения клапана.












           










































Яндекс цитирования

поисковое продвижение сайта - Net-Pr.Ru



: 0.04
3,305,191