60) Типы автоматических коробок передач (акп)

Коробка передач является конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а также длительного разъединения двигателя от трансмиссии. В зависимости от принципа действия различают следующие типы коробок передач:

ступенчатые; бесступенчатые; комбинированные.

Тип коробки передач во многом определяет тип трансмиссии.

К ступенчатым коробкам передач относятся:

механическая коробка переключения передач (сокращенное наименование – МКПП);

роботизированная коробка передач (другое наименование – автоматизированная коробка передач).

Механическая коробка передач имеет ручное переключение. В зависимости от числа ступеней различают следующие конструкции: четырехступенчатая коробка передач; пятиступенчатая коробка передач; шестиступенчатая коробка передач; семиступенчатая коробка передач; и более.

Роботизированная коробка передач имеет автоматизированное управление. Известными конструкциями роботизированных коробок передач являются коробки передач DSG (Direct Shift Gearbox), SMG (Sequential M Gearbox), Изитроник.

К бесступенчатым коробкам передач относятся вариаторы. Передаточное число в вариаторах изменяется, в отличие от ступенчатых коробок, плавно. Это достигается за счет гидравлического или механического преобразования крутящего момента. Известными конструкциями вариаторов являются Мультитроник, Экстроид.

Комбинированный принцип действия используется в автоматической коробке переключения передач (сокращенное наименование – АКПП, обиходное название – коробка-автомат). Классическая автоматическая коробка передач включает гидротрансформатор, заменяющий сцепление, и механическую коробку передач (обычно планетарный редуктор). На ряде конструкций автоматической коробки передач предусмотрена имитация ручного переключения передач: Типтроник, Стептроник. Разновидностью автоматической коробки передач является т.н. адаптивная коробка передач, учитывающая стиль вождения конкретного человека.

61) Системы управления автоматическими коробками передач

Управление автоматической трансмиссией осуществляется с помощью гидравлической системы. В автоматических коробках с полностью электронным управлением гидравлические датчики заменены электрическими приводами, но при этом сам принцип управления не меняется.

Одной из центральных частей гидравлической системы является масляный насос, основная функция которого заключается в поддержании давления в системе на необходимом уровне. Поскольку масляный насос вращается с частотой коленвала двигателя, так как приводится в движение с помощью ступицы гидротрансформатора, необходимо обеспечить постоянный уровень давления, не зависимо от частоты вращения коленвала и нагрузки на двигатель. Сохранение давления на постоянном уровне необходимо для правильной работы блока клапанов - если давление отклоняется от нормального уровня, происходит сбой. Обеспечение постоянного давления в гидравлической системе реализуется с помощью клапана регулировки давления, а также конструктивными особенностями самого масляного насоса.

Назначение блока клапанов – обработка и преобразование входящих сигналов в сигналы управления приводами. Принцип его работы немного схож с работой электронной печатной платы, только последняя работает с цифровыми сигналами, а блок клапанов автоматической трансмиссии – с давлением рабочей жидкости.

По своему строению блок клапанов является сложнейшей и высокоточной механической системой. Самое интересное, что система в состоянии решать логические задачи – в зависимости от уровня давления в двух контурах принимается решение о формировании управляющего сигнала третьему контуру. Структура блока клапанов напоминает лабиринт, поскольку состоит из каналов с рабочей жидкостью. Операции сравнения давления в контурах осуществляются с помощью различных клапанов в каналах, пружинок и шариков.

Входной информацией для блока клапанов является скорость, нагрузка на двигатель и режим работы АКПП, которые поступают от центробежного регулятора, дроссельной заслонки и рычага переключения коробки соответственно. Эта информация передается на исполнительные устройства – актюаторы, которые в зависимости от условий меняют свое состояние. Количество актюаторов зависит от модели трансмиссии: от количества передач, тормозных элементов в планетарных передачах, необходимости в блокировке гидротрансформатора.

В качестве дополнительных входных сигналов в автоматических трансмиссиях нового поколения выступают также сигналы датчиков кик-дауна, клапана-модулятора, системы АБС и прочих. В полностью электронных коробках гидравлические датчики заменяются электронными системами, но принцип работы блока клапанов, не зависимо от вида датчиков остается неизменным. Именно поэтому все изменения и модернизации современных АКПП не затрагивают блок клапанов, он очень жестко связан с конструкцией коробки и, в случае его изменения, понадобиться менять всю конструкцию, а это весьма затратно. Компании-производители идут другим путем: блок клапанов проектируется таким образом, чтобы со временем можно было подключать новые актюаторы. Эта функция дает возможность, не затрачивая дополнительных средств, быстро модернизировать трансмиссию. Фактически, коробка получает новую ступень, компания - новый продукт, и все это с минимальными расходами.

АКПП с электрическим «мозгом» могут иметь функцию самообучения. Такие коробки называют адаптивными, они самостоятельно выбирают оптимальную передачу в зависимости от ряда факторов. Для определения персонального стиля вождения система анализирует положение и активность использования акселератора, сопоставляет скорость и крутящий момент и изменяет передачу, подстраиваясь, в том числе, под текущую обстановку: движение по городу, в пробках. Функция осуществляется с помощью создания искусственных сигналов, поступающих на блок клапанов.

Немаловажной деталью, обеспечивающей управление АКПП, является напорный клапан. Он отвечает за повышение давления, подаваемого к актюаторам, когда необходимо добиться их отклика в любых условиях. Неполадки с напорным клапаном приводят к тому, что могут не включаться одна или несколько высших передач.