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

Главное отличие автоматической трансмиссии автомобиля от «механики» - это то, что она позволяет освободить от лишних движений правую руку. АКПП обеспечивает соответствующий выбор передаточного числа без вмешательства автомобилиста. Отличия есть в особенностях конструкции. Автоматическая работает за счёт гидромеханического привода и планетарных механизмов.

В автомобилях с АКПП отсутствует педаль сцепления , поскольку отпадает необходимость в ней. В таких машинах не надо самостоятельно переключать передачи - достаточно просто поставить рычаг выбора режимов коробки на Drive. Выполняя одни и те же функции, механическая и автоматическая коробки работают абсолютно по-разному. Рассмотрим подробнее особенности устройства последней.

Назначение и особенности устройства АКПП

Благодаря коробке-автомату способен работать в условиях ограниченного диапазона оборотов. При этом она обеспечивает ему широкий диапазон скоростей. Благодаря этому агрегату управление машиной стало намного проще для водителя.

Среди основных элементов классической автоматической трансмиссии:

• гидротрансформатор;
• муфты (фрикционные, обгонные);
• планетарные редукции;
• соединительные валы;
• барабаны.

В некоторых случаях конструкция АКПП включает в себя тормозную ленту, которая выполняет функцию затормаживания одного из барабанов. Исключение - автоматические производителя Honda. Для них используются не планетарные редукторы, а специальные валы с шестернями (они также применяются в МКПП).

Видео об устройстве автоматической коробки передач:

Функции элементов АКПП

Основная функция гидротрансформатора - передача момента проскальзывания в процессе трогания машины. При набирании высоких оборотов двигателем, фрикционная муфта выполняет блокировку гидротрансформатора. Благодаря этому проскальзывание становится невозможным.

Планетарный редуктор, в свою очередь, опосредованно передаёт крутящий момент. «Пакет» (так называют фрикционные муфты) выполняет функцию непосредственного переключения передач за счёт разобщения и сообщения элементов АКПП. В отличие от своей механической сестры автоматическая коробка осуществляет включение и выключение одного и того же набора шестерней. Именно благодаря этому становится возможной планетарная передача.

Режимы работы коробки-автомата

Работа автоматической трансмиссии может осуществляться в нескольких режимах. Со второй половины прошлого столетия практически все АКПП оснащены стандартным набором режимов, которые указываются на рычаге латинскими символами:

• N (нейтральная передача) - применяется при буксировке или короткой стоянке;
• D (движение вперёд) - используется, если задействованы все ступени, исключая повышающие передачи;
• R () - включается, только когда машина полностью остановила движение;
• L (пониженная передача) - используется для так называемого тихого хода;
• P (парковочный режим) - блокирует ведущие колёса, не имеет отношения к стояночному тормозу.

Существует строгая последовательность режимов автоматической коробки - P⇒R⇒N⇒D⇒L .

Дополнительные режимы

Стоит отметить, что современные машины могут быть оснащены АКПП с дополнительными режимами работы:

• O/D (овердрайв) - позволяет автоматически переходить на повышающие передачи; обеспечивает равномерное движение на трассе;
• D3 (для городской езды) - предусматривает использование только первой/второй/третьей передачи или отключение повышающих;
• S или 2 («зимний» режим) - включает пониженные передачи;
• L или 1 - использует только первую передачу.

Особенности эксплуатации автомобиля с АКПП

С коробкой-автоматом имеет свои нюансы. Прежде чем начинать движение на такой машине, следует сначала завести мотор и хорошо его прогреть. «Механика» нетребовательна в этом вопросе, а вот для АКПП важен прогрев, поскольку это влияет на её способность переключаться на более высокие передачи. Заводить машину нужно только в парковочном режиме (P) .

За несколько минут работы мотора трансмиссионная жидкость сможет разгореться до необходимой рабочей температуры, после чего можно не опасаться начинать движение. Нажмите педаль тормоза, переведите рычаг в режим движения (D) и отпустите педаль, чтобы автомобиль тронулся. Следует отметить, что нет необходимости отпускать плавно, поскольку плавность трогания обеспечивает гидротрансформатор. Этот процесс не требует вмешательства водителя.

Видео о прогреве автоматической коробки:

Уход за автоматической коробкой передач

АКПП - один из наиболее сложных элементов автомобиля, поэтому она нуждается в соответствующем уходе. Эксперты отмечают, что для автоматической трансмиссии наиболее опасным является перегрев, вследствие которого её ресурс резко уменьшается, в уплотнителях образуются различные деформации, а из картера начинает вытекать масло. В связи с этим не стоит слишком перегружать такой автомобиль.

Ключевой момент технического обслуживания АКПП заключается в регулярной проверке уровня масла. Если оно начинает течь - автоматическая трансмиссия сигнализирует вам о необходимости её профилактики. В таком случае масло необходимо своевременно заменить. Если механическая коробка передач не требует , то «автомат» нуждается в этой процедуре после каждых тридцати - сорока тысяч километров езды.

Итак, существует несколько правил ухода за АКПП и её профилактики, которых необходимо придерживаться. Самое главное - это проверка уровня жидкости в коробке передач . Если масла в агрегате будет недостаточно - это чревато пробуксовкой гидротрансформатора и его перегревом. Если трансмиссионной жидкости слишком много - оно будет вспениваться. В любом случае АКПП может выйти из строя. Поэтому постоянно следите за маслом и доливайте именно то количество, которое необходимо по уровню. Для проверки уровня жидкости нужно прогреть коробку и проехаться на машине около 10 километров. Поставив автомобиль на ровной площадке, следует достать щуп, протереть его, вставить обратно и извлечь. Вы увидите соответствующий след масла, который позволит вам определить его количество.

Отметим, что по внешнему виду трансмиссионной жидкости можно многое узнать. Важную роль играет её цвет и запах:

• Красноватый прозрачный оттенок, отсутствие ярко выраженного запаха и каких-либо мелких частиц свидетельствуют об исправности АКПП.
• Коричневатый цвет говорит о том, что .
• Тёмный оттенок жидкости в сочетании с запахом горелого металла и присутствием мелких крупинок предупреждают о том, что скоро коробка передач выйдет из строя, поскольку у неё пригорают трущиеся детали.

Профилактика неисправностей коробки-автомата

Мы уже упоминали, что автоматическая трансмиссия устроена сложно, поэтому нуждается в более бережном отношении, нежели «механика». Последнюю практически невозможно сломать, а вот АКПП не отличается такой . Учитывайте некоторые особенности в процессе её эксплуатации, чтобы предотвратить возможные поломки:

1. Не переключайте селектор в режимы R и P в процессе движения. Если ваша коробка-автомат достаточно надёжна, то в таком случае машина просто «заглохнет». Однако в большинстве подобных ситуаций трансмиссия просто-напросто ломается. Поэтому будьте внимательны - включайте упомянутые режимы только после полной остановки движения автомобиля.
2. Не злоупотребляйте функцией «кик-даун». Автомобиль с автоматической коробкой можно резко ускорить, переключившись на самую низкую передачу. Обороты мотора резко увеличиваются, за счёт чего происходит ускорение. Подобное переключение осуществляется резким нажатием педали газа. Но не стоит часто пользоваться таким приёмом - это значительно снизит ресурс трансмиссии, а при этом будет расти.
3. Не перегружайте автомобиль. Не следует буксировать другие машины и прицепы, которые тяжелее вашей.
4. Не ездите по грязи и слабым дорожным покрытиям. Если вы забуксуете, АКПП перегреется и сломается. Если всё же такое случилось, то не выбирайтесь на сухую площадку с помощью раскачивания авто «вперёд-назад». Это повредит коробку передач. Лучше обратитесь к другим автомобилистам за помощью.

Эксплуатация автоматической трансмиссии зимой

Большая часть АКПП ломается именно в зимний период. На то есть две причины:

• низкая температура воздуха пагубно влияет на ресурсы автоматической коробки;
• пробуксовка колёс на льду при начале движения повреждает трансмиссию.

В связи с этим необходимо заранее подготовить автомобиль к зиме. Обязательно поменяйте гидравлическую жидкость и фильтр АКПП до наступления холодов. Также соблюдайте некоторые рекомендации по . Заведите машину на морозе, прогрейте мотор и коробку передач. Нажмите на тормоз и выберите режим L, R или D на рычаге. Обратите внимание - если двигатель «заглохнет», дайте ему ещё прогреться. Чем холоднее на улице, тем дольше нужно держать ногу на педали тормоза. Если температура воздуха составляет 20 и более градусов мороза - прогревайте АКПП около пяти - восьми минут.

При начале движения ставьте селектор в режим L и проезжайте так 100 метров. Затем переводите рычаг в положение 2, 3 и D. За этот промежуток времени трансмиссионная жидкость успеет пройти несколько проходов по коробке и попасть в муфты. Поскольку скорость будет небольшая, как и обороты двигателя, процесс включения фрикционных элементов будет проходить в оптимальном щадящем режиме. Это позволит избежать их износа.

Какое масло использовать для заправки АКПП

Гидравлическая жидкость в автоматической коробке передач служит не только в качестве смазки, но и как рабочее тело, которое подвергается большим силовым нагрузкам и температурным перепадам. В подобных условиях только специальные масла способны эффективно выполнять необходимые функции. Жидкость для АКПП обычно обозначают как ATF (AutomaticTransmissionFluid ).

Масло должно соответствовать определённым характеристикам. В первую очередь это высокая текучесть, в которой коробка особенно нуждается в холодное время года. Однако для того чтобы в процессе нагрева жидкость не протекала, в неё добавляется специальный загуститель, который действует только при высоких температурах. Более того, в масло вводятся модификаторы трения и различные добавки, которые предотвращают трение, износ, окисление деталей.

Если вам придёт в голову залить в коробку передач какую-либо другую жидкость вместо ATF, это приведёт к незамедлительной поломке. При этом масло для автоматических коробок прекрасно подойдёт для механических агрегатов. Также нельзя покупать жидкость, которая рангом ниже, чем рекомендует производитель АКПП. Однако в безвыходной ситуации заливка такого масла допустима. Как только вы купите подходящую трансмиссионную жидкость, её нужно срочно поменять в коробке, чтобы избежать появления неисправностей.

Видео о замене масла в АКПП:

Помните, что ресурс автоматической трансмиссии гораздо меньше, чем у «механики». Он может составлять от 150 до 300 тысяч километров. Отклонение от этих цифр зависит от манеры езды водителя и от своевременности обслуживания АКПП. На сокращение ресурса коробки очень влияют постоянные интенсивные разгоны, некорректные переключения селектора, избегание замены жидкости и фильтра. Выполняя наши несложные рекомендации по эксплуатации автоматической трансмиссии и осуществляя спокойное движение, вы сможете значительно увеличить её до появления необходимости в капитальном ремонте.

Отчасти это так, но зная конструктивные особенности АКПП и принцип ее работы, Вы изначально продливаете жизнь своей коробке передач. В этой статье мы хотели бы рассказать Вам об основных механизмах и принципах работы автоматической коробки передач .

Содержание:

Что такое АКПП?

Автоматическая коробка переключения передач — это важный конструктивный элемент трансмиссии транспортного средства, служащая для изменения крутящего момента, направления, а также скорости движения т.с. и для длительного разъединения двигателя от трансмиссии. Различают бесступенчатые (Вариатор), ступенчатые (Гидроавтомат) и комбинированные коробки передач (Роботизированные ) .

Не секрет, что трансмиссия оказывает основное влияние на динамику автомобиля. Производители постоянно испытывают и внедряют новейшие технологии в наши автомобили. Тем не менее большинство автомобилистов предпочитают эксплуатировать автомобили с механической коробкой передач, так как считают, что головной боли последняя приносит гораздо меньше. Отчасти это так, но зная конструктивные особенности АКПП и принцип ее работы, Вы изначально продливаете жизнь своей коробке передач. В этой статье мы хотели бы рассказать Вам об основных механизмах и принципах работы автоматической коробки передач.

Что лучше МКПП или АКПП

Как правило, наш отечественный автолюбитель к автоматическим коробкам передач относится с определенными предубеждениями. Видимо причиной тому наше хроническое нежелание перекладывать на чужие плечи свою проблему и попытка самостоятельного ее устранения. К примеру, американцы, а ведь именно они придумали АКПП, этим не страдают. В Америке весьма не популярны механические коробки переключения передач и только 5% американских автолюбителей из ста пользуются механикой. Популярность АКПП и в Европе растет из года в год огромными темпами. Конечно же поклонники автомата есть и среди наших соотечественников, вот только правильно эксплуатировать их получается далеко не у всех. По утверждению автомехаников, именно несвоевременное тех. обслуживание и неправильная эксплуатация, зачастую служит первопричиной всех неисправностей автоматической коробки передач.

Как работает АКПП?

Для того, чтобы понять принцип работы автоматической коробки передач - мы условно распределим ее на три части: гидравлическая, электронная и механическая. Как можно догадаться, механическая часть отвечает непосредственно за переключение передач. Гидравлическая передает крутящий момент и создает воздействие на механическую. Электронная - это мозг, который отвечает за переключение режимов (селектор) и обратную связь с системами автомобиля.

Как известно сердцем машины является двигатель, в случае с коробкой передач это так же уместно. Трансмиссия должна преобразовывать мощность и крутящий момент двигателя таким образом, чтобы обеспечить для движения транспортного средства необходимые условия. Большую часть этой тяжелой работы выполняет гидротрансформатор (он же "бублик") и планетарные передачи.

Гидротрансформатор в зависимости от частоты вращения колес и нагрузки изменяет крутящий момент автоматически и выполняет функции сцепления (как в механической коробке). В свою очередь состоит из пары лопастных машин - центростремительной турбины и центробежного насоса, а также между ними расположен направляющий аппарат-реактор.

Турбина с насосом максимально сближены, а их колеса имеют форму, которая обеспечивает непрерывный круг циркуляции рабочих жидкостей. Именно благодаря этому у гидротрансформатора минимальны габаритные размеры и минимальны потери энергии при перетекании жидкостей от насоса к турбине. Коленвал двигателя связан с насосным колесом, а вал коробки передач с турбиной. В виду этого в гидротрансформаторе нет жесткой связи между ведомыми и ведущими элементами, потоки рабочих жидкостей осуществляют передачу энергии от двигателя к трансмиссии, которая с лопаток насоса отбрасывается на лопасти турбины.

Как работает АКПП видео:

Гидромуфта и гидротрансформатор

Собственно говоря, гидромуфта работает по такой же схеме, не трансформируя его величину она передает крутящий момент. Реактор введен в конструкцию гидротрансформатора для того чтобы изменять момент. В принципе это такое же колесо с лопатками только жестко посаженное на корпус и до определенного времени не вращающееся. На пути по которому возвращается масло из турбины в насос расположен реактор. Особый профиль имеют лопатки реактора, сужаются постепенно межлопаточные каналы. Благодаря этому скорость рабочих жидкостей текущих по каналам направляющего аппарата, понемногу увеличивается, а выбрасываемая в сторону вращения насосного колеса из реактора жидкость подгоняет и подталкивает его.

Из чего состоит АКПП?

1. Гидротрансформатор — сходен со сцеплением в мех.коробке, но управления непосредственно водителем не требует.
2. Планетарный ряд — сходен с блоком шестерен в мех.коробке и изменяет придаточное отношение в автомате при переключении передач.
3. Тормозная лента, задний фрикцион, передний фрикцион — они служат для непосредственного переключения передач.
4. Устройство управления — это целый узел состоящий из шестеренчатого насоса, клапанной коробки и маслосборника. Клапанная плита (гидроблок) — это система каналов с клапанами (соленоидами) и плунжерами, выполняющими функции контроля и управления, также преобразует нагрузку двигателя, степень нажатия на акселератор и скорость движения в гидравлические сигналы. На основании таких сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически меняются передаточные числа.

Гидротрансформатор Планетарный ряд

Отличия в устройстве АКПП заднеприводных и переднеприводных автомобилей

Есть также несколько различий в устройстве и компоновке автоматических трансмиссий заднеприводных и переднеприводных автомобилей. У переднеприводных автомобилей АКПП более компактна и внутри корпуса имеет отделение главной передачи т. е. дифференциал. В остальном функции и принципы действия всех АКПП одинаковы. Для обеспечения движения и выполнения всех функций АКПП оснащена такими узлами, как: гидротрансформатор, узел управления и контроля, коробка передач и механизм выбора режима движения.

Заднеприводный автомобиль Переднеприводный автомобиль

Автоматическая коробка передач — это устройство, обеспечивающее выбор передаточного числа в соответствии с условиями дорожного покрытия, рельефа местности и скорости без непосредственного участия водителя. В автомобиле, оборудованном АКПП, акселератор (педаль газа) задает скорость, с которой движется автомобиль, а не определяет обороты двигателя – в этом заключается принцип работы АКПП.

История свидетельствует о том, что изобретена АКПП была где-то в тридцатых годах ХХ столетия. С самого появления такой трансмиссии принцип работы автоматической коробки передач практически не поменялся, но в зависимости от времени и тех или иных технических требований постоянно дополнялся. Благодаря таким дополнениям и появились АКПП, отличающиеся своими вариантами, моделями. У разных производителей они имеют и различные технические характеристики.

При отличительных характеристиках у всех АКПП остается один принцип работы. Это обуславливается тем, что они имеют практически одинаковое устройство, если не учитывать некоторые небольшие нюансы.

Устройство автоматической коробки передач

Устройсто АКПП

• Основным является гидротрансформатор, который еще называют гидромуфтой – это механизм, расположенный между двигателем машины и корпусом коробки передач. Функциональной задачей гидромуфты является передача и перераспределение крутящего момента во время старта автомобиля;
• Крутящий момент передается опосредованно с помощью планетарных редукторов;
• За выбор той или иной передачи отвечают фрикционные муфты, часто их называют «пакетом»;
• Одним из механизмов является обгонная муфта, которая в основном выполняет функцию снижения в «пакетах» ударов во время переключения передач. В некоторых случаях при работе АКПП обгонная муфта отключает торможение с помощью двигателя;
• В устройство коробки также входят барабаны и соединительные валы;

Принцип, по которому работает АКПП

Для управления АКПП есть специальный набор так называемых золотников, направляющих масло под определенным давлением к находящимся во фрикционных муфтах и тормозных лентах поршням. Есть возможность задавать положение золотников в автоматическом или ручном режиме, с помощью рукоятки переключения передач.

Нужно также знать что автоматика, управляющая АКПП, может быть гидравлической и электронной. Гидравлической называется автоматика, использующая давление масла, получаемое от центробежного регулятора. В свою очередь, центробежный регулятор соединяется с валом АКПП, который расположен на выходе. Гидравлическая система рассчитана на использование давления масла в соответствии с положением акселератора. Автомату подается информация о положении, в котором находится педаль газа — это является командой для того, чтобы золотники переключались.

Схема АКПП

В электронной системе управления присутствуют соленоиды, отвечающие за перемещение золотников. С блоком управления АКПП соленоиды соединены кабелями, возможны также варианты их соединения с управлением системы зажигания и впрыска топлива. В этом случае перемещением соленоидов управляет электронный блок управления. Блок управляет соленоидами также в зависимости от положения рукоятки переключения передач, скорости, на которой движется автомобиль и положения акселератора.

Особенности использования АКПП

Для того чтобы избежать различных поломок и неприятностей нужно знать как работает коробка автомат и как ею пользоваться. Автомобили, оборудованные автоматом, являются очень практичными и удобными транспортными средствами. Даже, несмотря на то, что многие автолюбители скептически относятся к таким трансмиссиям, они являются очень популярными. Обычно все зависит от того, к чему человек привык. Если водитель любит динамику, скорость, то АКПП — вариант не для него. Рассмотрев устройство, технические характеристики и то, как работает АКПП, становится понятно, что она предназначена для людей, отдающих предпочтение более спокойной манере езды.

Гидротрансформатор выполняет функцию плавного подключения коробки к двигателю

В любом случае перед тем как начать осваивать автомобиль с автоматом нужно изучить все нюансы и правила пользования такой трансмиссией. Важно понять, что пренебрегая некоторыми особенностями, вы можете за достаточно короткий срок вывести АКПП из строя. Нужно также знать, что ремонт или замена всей автоматической коробки обойдется в круглую сумму.

Правила эксплуатации автоматом

Даже если вся трансмиссия управляется электроникой, от водителя требуется соблюдать определенные правила управления ею с помощью рукоятки селектора переключения передач:

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:

1. Гидротрансформатор, выполняющий роль сцепления, но не требующий со стороны водителя производить непосредственное им управление.
2. Планетарный ряд, изменяющий передаточное отношение при переключении.
3. Задний, передний фрикционы, тормозная лента, непосредственно осуществляющие переключение передач.
4. 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:

1. 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.
2. 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.