Гидромеханическая коробка передач. Гидромеханическая трансмиссия – все ради комфорта

Является сложным агрегатом, который состоит из большого количества механических, гидравлических и электромеханических элементов.

При этом важнейшей деталью в устройстве автоматической коробки передач является гидравлическая клапанная плита (от англ. valve body), блок гидравлического управления автоматической коробкой, гидроблок или просто «мозги» АКПП.

Читайте в этой статье

Устройство и назначение гидроблока АКПП

Итак, если просто, гидроблок представляет собой клапанную плиту из металла, в которой выполнено много каналов. В указанных каналах стоят специальные клапаны (часто называются соленоиды), а также электронные датчики.

В совокупности, данные элементы фактически управляют работой автоматической коробки на основании сигналов от АКПП. По этой причине в обиходе принято называть гидроблок «мозгом» коробки – автомат, так как гидроплита осуществляет управление работой АКПП.

Что касается принципа работы, гидроблок АКПП пропускает трансмиссионную жидкость по каналам, то есть передает давление жидкости ATF к механическим элементам коробки. Благодаря этому происходит включение и выключение передач в автоматическом режиме.

Для каждой передачи предусмотрены отдельные каналы в гидроплите. Чтобы включить ту или иную передачу, на клапаны (соленоиды) приходит сигнал от ЭБУ АКПП, затем происходит срабатывание нужного клапана, в результате чего канал открывается, жидкость АТФ под давлением поступает по каналу.

Неисправности гидроблока АКПП: причины поломок

Как видно, гидроблок распределяет потоки рабочей жидкости по каналам. Более того, подача трансмиссионной жидкости ATF происходит под давлением.

Если же давления оказывается недостаточно, коробка – автомат перестает корректно работать, появляются . Также водитель может заметить появление сильных вибраций, скрежет, проскальзывание передач (пробуксовки), задержки между переключениями и т.п.

Итак, чаще всего неисправности гидроблока АКПП связаны с качеством трансмиссионного масла и несоблюдением правил эксплуатации автомобиля с автоматической коробкой.

Например, грязное масло (жидкость АТФ) содержит в себе стружку, продукты износа коробки, а также заметно теряет свои свойства. В результате происходит загрязнение клапанов гидроблока, на поверхностях каналов, золотников, муфт и других элементов появляются задиры.

Если же говорить об эксплуатации АКПП, перегрев коробки — автомат ухудшает свойства трансмиссионного масла, что также приводит к поломкам гидроблока. Еще гидроблок выходит из строя в том случае, если водитель активно нагружает АКПП (буксирует прицеп, резко разгоняется с места, буксует в грязи или снегу).

Чтобы продлить срок службы АКПП и гидроблока, необходимо своевременно производить замену рабочей жидкости АТF (каждые 50-60 тыс. км.), а также при необходимости промывать гидроблок. Также может потребоваться замена соленоидов.

Ремонт гидроблока и диагностика неисправностей АКПП

Достаточно часто описанные выше симптомы и признаки в виде рывков и толчков коробки автомат указывают на проблемы с гидроблоком. При этом диагностику нужно проводить незамедлительно.

Дело в том, что дальнейшая эксплуатация коробки будет означать, что если «автомат» работает с толчками, пинками и ударами, такая некорректная работа станет причиной поломки остальных деталей АКПП. Результат — сильное удорожание ремонта автоматической коробки.

Чтобы провести начальную проверку гидроблока, коробку нужно разбирать, после чего корпусные плиты проходят так называемый вакуум-тест. Такая диагностика позволяет определить степень изношенности элемента.

Если это необходимо, выполняется ремонт гидроблока АКПП или замена гидроблока. В том случае, когда проводится ремонт, прежде всего, после демонтажа гидравлического блока клапанную плиту необходимо тщательно промыть. Также промываются остальные элементы, проверяется работоспособность клапанов (соленоидов), меняются уплотнители и т.д.

Назначение и устройство гидроблока

Гидроблок представляет собой клапанную плиту с многочисленными каналами, внутри которых располагаются электрорегуляторы (соленоиды) и всевозможные датчики. Во время работы автомобиля по этим каналам через клапана проходит масло, что и позволяет эффективным образом смазывать коробку передач.

В процессе работы автомобиля именно на гидроблок АКПП приходится максимальная нагрузка, а если учесть конструктивную сложность этого узла, то не приходится удивляться, что именно этот элемент чаще всего выходит из строя в автоматической коробке передач. Необходимо сказать, что в силу своей сложности данный можно доверить лишь профессиональным специалистам, которые используют современное диагностирующее оборудование. Только так вы сможете гарантированно восстановить работу вышедшей из строя трансмиссии и будете избавлены от необходимости замены АКПП или гидроблока.

Основные поломки гидроблока

Основной причиной поломок гидроблока является использование некачественного трансмиссионного масла. В процессе эксплуатации в масле появляется стружка и прочие отложения. Автовладелец несвоевременно , неизменно выводит из строя соленоиды, а масляные каналы в гидроблоке начинают закоксовываться, что в свою очередь отрицательно сказывается на работе всей трансмиссии.

Причины поломок:

Загрязнение клапанов некачественным маслом.
Использование смазывающих составов со стружкой из фрикционов или же с включениями герметика.
Регулярный перегрев трансмиссии, что вызывается загрязнением сотов радиатора.
Наличие задиров на золотниках, каналах и муфтах, что также ухудшает качество масла и выводит из строя гидроблок.
Усталость пружин, отвечающих за движение плунжеронов при выключении соленоида.
Быстрый разгон автомобиля, что приводит к износу фрикционов.
Окисление контактов соленоидов.

Чтобы продлить эксплуатационный срок автоматической коробки передач и гидроблока рекомендуется своевременно производить замену масла и промывку гидроблока. С регулярностью в 80-150 тысяч километров проводится замена соленоидов.

Ремонт гидроблока

Следует сказать, что по причине конструктивной сложности доверять такой ремонт можно лишь специалистам, которые имеют большой опыт работы именно с коробками конкретной марки авто. При наличии проблем в работе этого агрегата производится либо восстановление гидроблока, либо его полная замена. В данном случае все зависит от характера поломки. Зачастую бывает достаточно ультразвуковой прочистки блока и замены соленоидов, чтобы полностью восстановить работоспособность автоматической трансмиссии.

Наглядное видео для понимания принципов работы гидроблока

К сожалению, многие автовладельцы не обращают внимание на имеющиеся признаки поломки гидроблока и продолжают эксплуатировать свой автомобиль. Как результат, возникает предельный износ агрегата, который уже не поддается ремонту. В данном случае возможна лишь дорогостоящая замена гидроблока с проведением капитального ремонта автоматической коробки передач. Именно поэтому при первых описанных выше признаках поломок АКПП мы рекомендуем сразу же обращаться в специализированные сервисные мастерские, что и позволит вам уменьшить ваши затраты на ремонт авто.

Пережила уже больше века эволюционного развития. В последние десятилетия гидромеханическая коробка передач, не требующая от шофера ручного переключения ступеней трансмиссии, стала весьма популярным вариантом компоновки автомобиля и все чаще устанавливается на транспортные средства различных ценовых сегментов.

Гидромеханическая коробка передач: принцип работы и устройство

Классическая конструкция автомобиля подразумевает наличие в нем двух обязательных блоков:

коробка переключения передач;
сцепление.

Такое описание подходит для знакомой автомобилистам уже много десятилетий механической коробки . Но со временем, по мере развития технологий, стали появляться другие вариации узла КПП, обеспечивающие человеку за рулем больший комфорт передвижения.

Трансмиссия – один из базовых узлов автомобиля. Благодаря ей обеспечивается передача с двигателя машины на колеса. В автомобильном деле много лет безраздельно господствовала механическая КПП, предусматривающая в своем конструктиве описанные выше блоки. Водитель должен был выполнить три последовательных операции:

отключить мотор авто от трансмиссии на момент переключения (выжать сцепление);
дать команду на смену крутящего момента путем перемещения рычага КПП в нужное
положение;
отжать сцепление, вернув двигателю связь с колесами.

Но ситуация изменилась, инженеры создали КПП, где педали сцепления нет. Процесс управления автомобилем для человека в таком случае значительно упрощается: ЭБУ осуществляет переход на нужную передачу сам. Управление производится , педалями тормоза и газа.

Трогаясь с места, водитель выжимает тормоз, перемещает селектор в положение D (Drive), отпускает тормоз, и начинает движение. На 1 передачу, 2 и далее АКПП переходит сама, в зависимости от скорости авто, положения педали газа, оборотов двигателя и других факторов, контроль которых осуществляется множеством датчиков.

Этот процесс обеспечивается применением нескольких технологий, гидромеханическая КПП среди которых – самая известная, «обкатанная» в производстве и надежная. В ней смена передач на фрикционах производится посредством циркуляции под давлением трансмиссионного масла по коробке.

Современная гидромеханическая трансмиссия – это сложное устройство, состоящее из следующих основных компонентов:

ЭБУ – электронный «мозг» коробки, и управляющие механизмы;
создающий давление масла насос;
пружины и каналы гидромеханической системы;
механическая коробка.

Последнее – не опечатка, в основе АКПП действительно лежит «механика», конструктивно дополненная блоками автоматического переключения с гидротрансформатором – отсюда и название узла. Типичная гидромеханическая КПП в разрезе:

История коробки-автомата началась в первой четверти 20 века: тогда концерн Ford начал внедрять первые образцы «гидромеханики» в свою продукцию. В СССР АКПП массового распространения среди конечного потребителя не получила, хотя, например, в конце 50-х годов завод ЛАЗ в сотрудничестве с НАМИ разработал и внедрил гидромеханическую трансмиссию в автобусы серии ЛАЗ-695Ж. Позднее ее использовали и в модели ЛиАЗ-677, было выпущено около 200 тыс. автобусов на АКПП.

Гидромеханика ЛАЗ в разрезе:

В современном же автомобилестроении «автомат» встречается очень часто, даже в бюджетных моделях машин.

Про гидротрансформатор

Сердце рассматриваемого типа коробки – узел, называемый гидротрансформатором. Его устройство можно увидеть на схеме:

В общем случае устройство и принцип работы гидромеханической коробки передач, созданной на базе планетарной системы можно описать так:

усилие передается на главную, или солнечную, шестерню (центральную, под номером 6);
вспомогательные сателлиты (обозначены цифрой 3) беспрепятственно вращаются по оси и
постоянно сцеплены зубчиками с центральной;
на этих сателлитах смонтировано водило (номер 4), сообщающееся с валом (номер 5);
вспомогательные элементы также сцеплены с коронной шестерней, обозначенной на рисунке цифрой 2.

Водило, когда коронная шестеренка неподвижна, передает усилие на вал ведомый, когда она расторможена, то через сателлиты усилие идет на шестеренку номер 2. Сам вал остается недвижим. Непосредственно переключение происходит посредством ленточных механизмов и пакетов фрикционных муфт.

Плюсы и минусы гидромеханики

Резюмируя сказанное, можно сделать вывод: гидромеханическая АКПП – это узел, состоящий из гидротрансформатора, модуля механической коробки передач (в большинстве случаев планетарной), оснащенной пакетом фрикционов, системы гидравлического управления и контролирующего электронного блока.

Из плюсов такой связки:

удобство водителя: не нужно менять скорости вручную;
передача мощности от двигателя идет без «просадок» и рывков, что особенно важно при трогании.

Но есть и очевидные недостатки. Один из них – относительно малый, по сравнению с механикой, КПД, что обусловлено наличием гидротрансформатора.

Важно: в процессе циркуляции рабочего тела часть эффективности теряется: по данным исследований, КПД механической коробки около 98%, аналогичный показатель у «автомата» находится в пределах 86-90%.

Кроме того, есть и другие минусы:

высокая сложность узла, обилие компонентов, как следствие – относительно меньшая надежность (хотя гидромеханические КПП могут при должном уходе «ходить» десятилетиями, что успешно показывают японские, корейские и немецкие авто);
более высокая стоимость коробки, удорожающая и оснащенный ею автомобиль;
расход топлива в автомобиле с такой коробкой несколько выше;
малая ремонтопригодность, в сравнении с «механикой»; для успешного ремонта необходимо иметь сложное оборудование и обладать специальными знаниями.

Но плюсы гидромеханического переключения передачи все же перевешивают его недостатки, особенно для начинающих водителей, не обладающих достаточным опытом. Кроме того, в городском ритме движения, с постоянными пробками, гидромеханическая АКПП экономит и силы, и нервы водителя, которому не приходится производить бесконечные манипуляции «сцепление-передача» и двигаться на 1 скорости с полувыжатым сцеплением.

После рассмотрения частностей, давайте все объединим в единую систему и посмотрим, как это все работает. В чем-то будем повторяться, однако общую картину сложить без некоторых повторений не удастся. Начнем с регуляторов давления .

Объективно давление в системе создается выше требуемого для выполнения всех необходимых функций. Конструкция акпп предполагает установку насосов, которые должны обеспечивать требуемое нормальное давление при минимальных оборотах двигателя. Естественно водитель не может обеспечивать постоянные обороты – ехать надо. Да и глупо бы было. Поэтому давление в системе принципиально нестабильно.

акпп ZF на спорткаре XKR-S

Такие технические условия привели к необходимости использования в системе управления АКПП (и не только в чисто гидравлических, а и с ЭБУ ) специальных клапанов для удержания давления в некоторых пределах (чтобы донышко не вырвало). Особенностью гидравлической системы является наличие различных давлений по функциям в различных точках системы, и формирование этих различных видов давлений занимается гидроблок АКПП . Основных типов давлений три:

— давление основной магистрали;

— давление клапана-дросселя (TV давление );

— давление скоростного регулятора.

В числе дополнительных давлений можно отметить те, которые идут

— на подпитку ,

— на управление блокировочной муфтой гидротрансформатора ,

— в систему охлаждения трансмиссионки,

— в систему смазки всей коробки.

Чтобы все эти создаваемые давления работали по назначению, но, в то же время, не нанесли повреждений элементам гидросистемы, и используются клапаны , которые выравнивают и приводят к номинальному значению в контрольных точках системы. Конструкционно для выравнивания давления в основной магистрали используется два способа: с использованием вспомогательных давлений и с использованием соленоида , которым управляет .

Для гидравлического способа регулирования характерно то, что давление созданное насосом формируется регулятором давления . Главной функцией давления в основной магистрали является управление фрикционными элементами с целью обеспечения переключения передач. Все остальные указанные давления формируются пропорционально давлению в основной магистрали (согласно закону сообщающихся сосудов).

Естественное положение регулятора давления сразу же после насоса, дабы в основную магистраль поступало требуемое количество трансмиссионки. Поскольку насос начинает давить сразу же с включением двигателя, то и регулятор отрабатывает вслед за ним. Путь трансмиссионки лежит в контур системы управления трансмиссии и в контур подпитки трансформатора. Кроме того, жидкость по внутреннему каналу попадает под левый торец клапана.

Принцип работы гидросистемы АКПП

Дальше происходит стандартный процесс возрастания давления при заполнении системы жидкостью. регулятора до определенного момента остается в исходном положении и клапан регулятора неподвижен. С увеличением давления усилие жидкости преодолевает сопротивление пружины и перемещает клапан. При этом открывается отверстие для слива трансмиссионки в поддон. Давление в магистрали спадает, а клапан возвращается в исходное положение, перекрыв тем самым отток ATF в поддон. Давление снова возрастает. И этот циклический процесс продолжается все время работы АКПП .

Очень хочется надеяться, что вы после прочтения всего цикла статей уже бы о гидроблоке знали не понаслышке. Также хочется, чтобы ремонт АКПП в Ростове и ремонт гидроблока в Ростове для вас не превращались в сплошной кошмар. Наши постараются сделать максимум полезного для вас.

С момента изобретения автоматической коробки передач, гидравлический блок стал неотъемлемой её частью, занимая важное место в рейтинге. Чёткость и правильность выполнения функций устройством, влияют на целостность и работоспособность автоматической коробки. Недаром, механики, считают этот узел основополагающим в агрегате.

Гидроблок входит в состав узла управления, который отвечает за действия коробки. Учитывая количество задач, возложенных на него, механизм сложно устроен и, если произойдет поломка, устранение неисправностей узла обойдётся дороже остальных составляющих АКПП. Гидроблок АКПП что это, какова роль и принцип работы устройства попробуем разобраться.

Гидравлический блок АКПП, принцип работы

Как уже говорилось, гидравлический блок, это звено в управлении движением трансмиссионной жидкости, давлением и доступом к необходимым точкам механической части коробки. Узел состоит из корпуса, клапанов и пружин. Корпус блока представляет собой алюминиевые части, соединенные между собой. Клапана, расположенные в корпусе, либо механические, либо соленоиды.

Причины выхода гидравлического блока из строя:

Несвоевременная замена масла, эксплуатация механизма на старом масле, содержащем продукты износа;
Загрязнение клапанов гидравлического блока;
Частый перегрев АКПП;
Задиры и царапины на поверхностях каналов, золотников, муфт блока;
Потеря упругости пружинами блока;
Окисление контактов соленоидов блока;
Агрессивное вождение, как следствие, износ фрикционов .

Важно! Для достижения бесперебойной работы узла, 20 тысяч километров пробега. При смене масла проводить промывку гидроблока. Замена соленоидов проводится каждые 80 тысяч километров пробега.

Признаки неисправности гидравлического блока, симптомы

Первый признак, который свидетельствует о неисправности гидравлического блока, появляется в процессе эксплуатации автоматической коробки. Симптомы неисправности, это сильная и треск при переключении передач. В тяжелых случаях, прекращение работы силового агрегата при переходе коробки с режима на режим. Как правило, это происходит при переходе с режима Parking в режим Drive. Частое подтверждение неисправности: и .

Современные транспортные средства укомплектованы датчиками, выводящими информацию о поломке в виде кода на экран бортового компьютера. Для постановки точного диагноза и выявления поломки, бортовой компьютер автомобиля подключается к диагностическому стенду, предназначенному для проверки работоспособности гидроблоков. Проведение тестов автоматической коробки позволят выявить неисправный элемент. Детальная информация о поломке получается после снятия и полной разборки клапанной плиты.

Самостоятельный ремонт – возможен ли?

Некоторые владельцы, желая сэкономить, пытаются отремонтировать гидравлический блок самостоятельно. Помните, что АКПП серьёзное и сложное устройство, ремонт которого требует практики и умения. Для надлежащего выполнения работ необходимо иметь хотя бы представление о том, как ремонтируют гидроблоки АКПП. Допущенные ошибки при самостоятельном ремонте приведут к непоправимым последствиям, как результат, теряется больше.

Ремонт гидравлического блока АКПП включает следующие действия:

Снятие клапанной плиты с посадочного места коробки;
Промывка гидроблока АКПП;
Осмотр и определение работоспособности электромагнитных клапанов;
Определение деталей, подлежащих замене;
Восстановление блока управляющих клапанов;
Сборка и калибровка клапанной плиты;
Монтаж плиты на рабочее место.

Правильное решение о замене электромагнитных клапанов принимается специалистом. Соленоиды с небольшим загрязнением восстанавливаются, после чего они способны проработать довольно долго. Сильно поврежденные соленоиды лучше заменить, так как их восстановление обойдется дороже покупки новых.

Ремонт гидравлического блока для неопытного пользователя дело сложное, однако, сделать самостоятельный демонтаж с целью замены, или чистки, возможно. Тем более, операция не требует сложных манипуляций и экономит средства.