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.

История создания гидромеханической коробки передач может быть использована для иллюстрации титанических усилий автопроизводителей, постаравшихся сделать комфорт автомобиля, оснащенного автоматической КПП, одним из основных преимуществ.

В первой половине прошлого века, даже после получения легковым автомобилем мягкой пневматической резины, более или менее рациональной компоновки и распределения массы машины, езда, особенно в городских условиях, по-настоящему «выматывала душу». Что лучше всего чувствуют пассажиры - это рывки и дерганье автомобиля из-за резкой смены крутящего момента на колесах.

На полки истории был отправлен не один десяток всевозможных приспособлений, делающих момент переключения передачи менее болезненным, пока в 50-х годах прошлого века не появился гидротрансформатор, лежащий в основе принципа работы гидромеханической коробки передач. По-настоящему новая конструкция коробки передач начала массово применяться в 60-е на дорогих и тяжелых лимузинах и машинах представительского класса.

Помимо дискомфорта для пассажиров, скачкообразное изменение вращающего момента разрушает узлы и детали трансмиссии. Для тяжелых магистральных грузовиков можно использовать повышенное число передач, позволяющих сглаживать перегрузки трансмиссии. Но для легковых автомобилей гидромеханическая коробка передач была реальным способом улучшить условия управления.

С внедрением гидромеханической передачи автомобиль получил неоспоримые преимущества:

• появилась возможность трогаться с места настолько плавно, что момент начала движения можно было просто не уловить визуально;
• при движении и маневрировании на малых скоростях, сопоставимых со скоростью движения пешехода, управление машиной осуществляется легко и точно, что практически невозможно при механической КПП из-за ее очень длинной первой передачи;
• ударные колебания и крутящие нагрузки практически не оказывают негативного воздействия на элементы трансмиссии.
• для водителя комфорт управления машиной увеличился как минимум вдвое.

К сведению! Вопрос обеспечения надлежащего уровня плавности и комфорта движения легендарной советской «Чайки» ГАЗ-13 был решен конструкторами только после установки на автомобиль гидромеханической АКП, частично скопированной с американского аналога Borg-Warner.

Наряду с гидромеханическими автоматами в легковом автомобильном сегменте прочно закрепились автоматические трансмиссии с вариаторами и роботизированная «механика», практически не уступающая в удобстве и комфорте первым двум, но значительно экономичнее и дешевле. Но до сих пор гидромеханическая коробка передач остается основой для самых надежных и совершенных «автоматов».

Конструктивно автоматическая трансмиссия на основе гидромеханической коробки передач очень сильно отличается от устройства механической КПП, сложнее ее и значительно дороже, поэтому она более уязвима к нарушениям в обслуживании и использовании.

Устройство гидромеханической автоматической коробки передач

Принцип работы гидромеханической коробки передач основан на способности гидротрансформатора выступать в качестве немеханического преобразователя-регулятора крутящего момента двигателя.

Первая и основная особенность гидромеханического автомата - это отсутствие механизма включения-выключения сцепления . Практически всем водителям нравится управление без использования педали сцепления. Если учесть, что при движении в городской черте водителю с ручной механической коробкой приходится выжимать педаль не менее ста раз в течение часа, избавление от подобной нагрузки не прошло незамеченным. Поэтому для современного городского автомобиля автоматическая коробка передач становится фактически признанным стандартом, для дизельных двигателей - особенно.

В устройстве гидромеханической коробки выделяют три основных узла - гидротрансформатор, блок управления и планетарный механизм переключения передач.

Сердце гидромеханической коробки передач

Гидротрансформатор коробки работает по схеме: «насос - гидравлическая турбина» и обеспечивает посредством динамического давления масла на лопатки турбины передачу вращающего момента на вал коробки переключения передач. Задача насоса или насосного колеса мало чем отличается от аналогичного, используемого в центробежных насосах: под действием центробежных сил придать потоку масла больший динамический напор. Раскрученное маховиком коленвала колесо выбрасывает под определенным углом мощный масляный поток на периферийную часть наружной части обода турбины - на лопатки турбинного колеса. Под напором масла турбина преобразует энергию масла во вращение.

В конструкции гидротрансформатора коробки передач предусмотрено еще одно колесо с лопатками. Между двумя основными колесами установлен очень важный элемент - специальный спрямляющий аппарат, именуемый реактором, или статором. Он выполнен в виде кольца с профилированными лопатками, направляющими поток жидкости, выходящий из гидравлической турбины, на вход насосного колеса.

Внимание! Как видно из рисунка-схемы, поток жидкости, выброшенной насосом на лопатки турбины, передает ей часть энергии и далее, разворачиваясь на направляющем аппарате реактора, создает дополнительный момент вращения, что и обуславливает увеличение вращающего момента.

Вначале, когда автомобиль только начинает движение, и педаль тормоза еще не отпущена, реактор полностью заблокирован. Отпускаем педаль, и турбина гидромеханической части коробки передач начинает работать. При достижении скорости вращения турбины в 80% от скорости насосного колеса реактор выводится из работы обгонной муфтой. Благодаря кратковременному и плавному увеличению момента вращения, скорость вращения турбинного колеса и связанных с ним всех элементов трансмиссии происходит тоже плавно. С применением реактора вращающий момент на выходном валу гидротрансформатора в момент старта или разгона автомобиля увеличивается примерно до двух с половиной раз.

Система управления переключением передач

Малый диапазон возможного изменения момента и скорости вращения вынудил проектировщиков дополнить гидротрансформатор механической коробкой переключения передач. В гидромеханической коробке-автомате для легкового транспорта используют несколько редукторов планетарной передачи, включаемых в работу с помощью фрикционных муфт. Включение фрикциона осуществляется сжатием пакета фрикционных накладок с помощью гидравлического поршня особой конструкции.

Насос, запитывающий гидравлику привода, обычно устанавливается в непосредственной близости от гидротрансформатора. Для управления гидравлическими клапанами и золотниками системы в современных авто применяют электромагнитные соленоиды, управляемые электроникой. Для компенсации ударных контактных нагрузок применяют обгонные муфты, что добавляет плавности при вхождении в зацепление шестерен коробки.

К сведению! В большинстве современных гидромеханических коробок-автоматов реализована функция автоматического выключения гидротрансформатора при движении на скорости более 20-25 км/ч. Это позволяет значительно уменьшить потери, связанные с передачей момента, особенно при высоких оборотах вращения, когда гидравлические потери растут быстрее механических.

Перспективы использования гидромеханической коробки передач

Очень серьезным аргументом автоматов с гидромеханическим «бубликом» является относительно отработанная и совершенная конструкция устройства. Большой ресурс, тщательно подобранные гидравлические жидкости и сплавы для валов и зубчатых передач. При надлежащем уходе и аккуратном использовании гидромеханическая коробка передач служит значительно дольше новомодных конкурентов в виде вариаторов, роботизированных или преселективных коробок DSG.

Многие специалисты считают, что за гидромеханической коробкой передач останется значительный сегмент легкового автотранспорта - внедорожники и автомобили повышенной проходимости.

Косвенным подтверждением того факта, что коробка передач на основе гидромеханической схемы еще длительное время будет интенсивно применяться в широком спектре моделей легковых автомобилей, являются последние разработки законодателей автомобильной моды - немецких автопроизводителей. Известной в Германии фирмой ZF практически для всех топовых моделей BMW, AUDI и MERCEDES уже сейчас запущена в пробную эксплуатацию гидромеханическая коробка-автомат с 7-ю ступенями и рекордными характеристиками включения. Кроме того, концерн MERCEDES-BENZ выпустил свой вариант гидромеханической коробки передач с 7-ю ступенями под названием 7G-Tronic.

Причина такой популярности достаточно проста и очевидна. Ведь кроме надежности, гидромеханическая коробка позволяет уверенно работать с двигателями большой мощности и с рабочим объемом более трех литров. Гидромеханическая коробка уйдет в небытие не раньше самого двигателя внутреннего сгорания.

На видео показано строение гидромеханической коробки-автомат:

В нашем мире все большую популярность среди автолюбителей набирают автоматические коробки передач (АКПП), соответственно, их на рынке появляется все больше. Преимуществом АКПП является не только снижение нагрузки при управлении транспортным средством в сравнении с механической трансмиссией, но и снижение расхода топлива, благодаря переключению скоростей на оптимальных оборотах. АКПП отличается от механики тем, что имеет гидротрансформатор вместо сцепления, которое является обязательной необходимостью для оптимальной работы механической КПП.

Такой вид трансмиссии был изобретен в Америке, именно оттуда и началось ее широкое распространение. По данным статистики, сейчас популярность механических трансмиссий в Европе и Америке небольшая, ведь ее использование составляет 5% среди всех водителей. А вот спрос на автоматические трансмиссии в России и других странах постоянно возрастает, доказательством этому является факт того, что половина иномарок, которая продается сейчас в России имеет АКПП. Автоматические трансмиссии разделяют на такие основные типы:

• гидравлические АКПП;
• вариаторы;
• роботизированная механика.
• Конструкция АКПП

Принцип работы

Все традиционные АКПП сделанные из планетарных редукторов, гидротрансформатора, обгонных муфт, соединительных валов, барабанов, фрикционных муфт. Может также применяться тормозная лента, при помощи которой, относительно корпуса КП затормаживается 1 из барабанов, при включении любой передачи. Но есть и исключения, к примеру, компания Honda вместо планетарного редуктора использует валы с шестернями.

По конструкции, гидротрансформатор устанавливается таким же способом, как и сцепление в МКПП, а именно между автоматической КПП и двигателем. При этом корпус гидротрансформатора, имеющий ведущую турбину, устанавливается на маховике двигателя, аналогично как и корзина сцепления. Главной ролью гидротрансформатора является передача момента вместе с проскальзыванием, при рывке машины с места. В случае больших оборотов, в районе 3-ей или 4-ой передачи, гидротрансформатор блокируется фрикционной муфтой. Благодаря этому нету проскальзывания, а также ликвидируются затраты энергии, вместе с расходом топлива.

В свою очередь, конструкция гидротрансформатора включает в себя 3 рабочих колеса: статор, турбина и турбонасос. В основном, статор является глухо заторможенным на корпусе автоматической трансмиссии, но иногда для эффективного использования, затормаживание статора активируется фрикционной муфтой. Муфта В АКПП является чем то средним между синхронизатором и сцеплением в МКПП и состоит при этом из хаба и барабана. К цилиндру масло попадает благодаря канавкам в барабане, корпусе АКПП и валах.

Преимущества и недостатки АКПП

К бесспорному преимуществу АКПП можно смело отнести комфорт при вождении. При помощи гидротрансформатора, автоматическая трансмиссия обеспечивает отличные условия для эксплуатации двигателя и ходовой части транспортного средства. К небольшому минусу АКПП можно отнести то, что КПД автоматической трансмиссии на 2-5% ниже в сравнении с МКПП. Потеря небольшого количества мощности происходит в гидротрансформаторе, так как часть энергии, выработанная двигателем, используется для переработки трансмиссионной жидкости. Считается, что при одинаковой массе автомобиля и мощности двигателя, машина, имеющая АКПП уступает по приемистости аналогичному авто с МКПП. Но это не всегда так, ведь современные автоматические КПП позволяют в некоторых режимах работы достигать большей экономичности, при помощи поддерживания оптимальных оборотов, а также благодаря интеллектуальному управлению режимами. Не стоит также забывать о том, что автомобиль с АКПП не можно завести с буксира.

Гидравлическая автоматическая трансмиссия

Благодаря требованиям европейцев, автоматическая трансмиссия, работа которой основана на гидротрансформаторе, очень серьезно дорабатывалась и имеют такие режимы:

• экономичный режим;
• спортивный режим;
• зимний режим.

В список элементов гидравлической коробки-автомата входят:

• механическая КП;
• гидротрансформатор;
• насос рабочей жидкости;
• планетарный редуктор;
• тормозная лента;
• система охлаждения и управления.

Гидротрансформатор способствует передаче крутящего момента двигателя к механической КП. Гидротрансформатор имеет 2 лопастные машины, а именно центробежный насос с центростремительной турбиной. В нем также присутствует обгонная муфта, реакторное колесо и блокировочная муфта.

Благодаря насосному колесу обеспечивается соединение с коленвалом двигателя. А турбинное колесо способствует соединению механической КПП. Между ними закрепляется реакторное колесо, которое остается неподвижным. Все колеса в гидротрансформаторе имеют лопасти с каналами, благодаря которым обеспечивается проход рабочей жидкости, так как работа гидротрансформатора заключается в ее постоянной циркуляции, что способствует переходу энергии от двигателя к КП.

Вариатором является бесступенчатая АКПП, в передачах которой нету передаточного фиксированного числа. Часто автолюбители встают перед выбором и задаются вопросом, что лучше ? При сравнении вариатора с любыми другими видами трансмиссий, его огромным плюсом является эффективное использование всей мощности двигателя. Что можно объяснить тем, что обороты коленвала оптимально сопоставляются с нагрузкой на транспортное средство, что способствует высокой экономии топлива.

Передвижение на машине с вариаторной трансмиссией является довольно комфортным, благодаря отсутствию рывков и постоянному изменению крутящего момента. В вариаторную АКПП входят такие элементы:

• дифференциал;
• раздвижные шкивы;
• гидротрансформатор;
• клиновидный ремень;
• планетарный механизм (для задней передачи);
• блок управления (электрический);
• гидравлический насос.

Раздвижные шкивы имеют вид двух клиновидных щек, которые расположенные на одном валу, а в действие их приводит гидроцилиндр, который сжимает диски, исходя от оборотов. В таком виде трансмиссии гидротрансформатор имеет такой же набор функций. Но, в свою очередь, вариатор не считают конкурентом для автомата классического, из-за невозможности совмещения его с мощными двигателями.

Роботизированная коробка передач

Роботизированной механикой считают механическую КП, где фунуция педали сцепления заменяется электронным блоком. Такой вид современной трансмиссии сочетает в себе топливную экономичность и надежность МКПП с комфортом АКПП.

В основном машины с такими трансмиссиями стоят дешевле за своих аналогов с АКПП. И, наверное, из-за этого главные автопроизводители пытаются оснащать свои автомобили такими трансмиссиями. Но важным является и тот факт, что роботизированные КП чаще выходят из строя по сравнению с другими АКПП. Роботизированная АКПП имеет такое устройство:

• МКПП;
• сцепление;
• система управления;
• привод передач и сцепления.

Такая трансмиссия имеет сцепление фрикционного типа и пакет фрикционных дисков. Двойное сцепление обеспечивает передачу крутящего момента, при этом не разрывая поток мощности. Данный вид трансмиссии может иметь гидравлический или же электрический привод сцепления. Нужно также учитывать факт, что в роботизированной трансмиссии существует полуавтоматический и автоматический режим работы.

Гидроблок АКПП или гидравлическая клапанная плита – это орган управления коробкой и самый сложный в ней механизм, немного напоминающий человеческий мозг с его извилинами. Он представляет из себя металлическую плиту с выфрейзерованными каналами, в которые устанавливаются регулирующие клапаны, наборы датчиков и соленоиды ответственные за работу коробки. Клапанный блок управляет сцеплением и блокировкой гидротрансформатора, забирая на себя роль педали сцепления и рычага переключения передач.

По определенной программе, находящейся в блоке управления, он производит переключение, выравнивая скорости вращения шестеренок и включая следующую передачу. На выполнение этих действий у АКПП уходит значительно меньше времени, чем у человека. Компьютер выстраивает управление коробкой таким образом, чтоб максимально адаптироваться под характер вождения автовладельца и обеспечить нужную плавность хода и экономию топлива, при этом выжимая из мотора требуемую мощность.

Гидроблок современных АКПП состоит из самой плиты и электронного блока управления. Самая плита – это тело и кровеносные сосуды АКПП, блок управления – мозг.

В зависимости от фирмы производителя и модели АКПП гидроблоки имеют самый различный ресурс. Он не вечен и деталь сломаться. Ремонт его своими руками невозможен. Ремонт гидроблока АКПП – не редкость и он хорошо освоен специалистами ремонтных сервисов, куда лучше и отдать свой автомобиль.

Типичные неисправности гидроблока на примере разных АКПП

АКПП 09G разрабатывалась японским концерном Aisin. В разработке и адаптации принимали участие инженеры Фольксваген, которые в команде Aisin подгоняли 09G своими руками к различным двигателям. АКПП 09G устанавливались на Фольксваген Пассат Б5 и Б6, Гольф, Джетта, Туарег, Ауди А3 и другие автомобили с двигателями до 3,5 литров.

Сама по себе коробка оказалась не такой уж и надежной. На автомобилях Фольксваген Пассат Б5, Б6 и Таурег эта трансмиссия частенько ходит всего 50000-60000 километров до первой серьезной поломки. На АКПП 09G слабый теплообмен и гидроблок 09G быстро выходит из строя из-за перегревов.

Владельцы Фольксваген Пассат Б5, Б6 и Туарег частенько нарушают очевидные правила эксплуатации и перегревают АКПП, наивно полагаясь на новизну автомобиля и немецкое качество.

Из-за этого в Пассат Б5, Б6 и Туарег может наблюдаться некорректная работа АКПП: задержки переключений, пинки и рывки. На некоторых автомобилях Пассат Б5, Б6 и Туарег переключения могут сопровождаться ощутимымы пробуксовками колес даже на приличной скорости движения.

Пробуксовки и аварийные режимы АКПП на Пассат б6 и Туарег также могут быть связаны с некорректной работой датчиков и электрики. Часто в этой трансмиссии выходят из строя целые жгуты проводки. При плохом контакте гидроблока с некоторыми датчиками АКПП на Пассат Б6 и Туарег могу наблюдаться пугающее поведение коробки, которое, к счастью, не потребует замены механизмов коробки.

При неприятностях с коробкой Пассат б6 и Туарег стоит начать с замены масла, которую можно сделать своими руками. На время диагностических процедур при появлении первых признаков поломки на автомобиле лучше не ездить, а сразу вести его в сервис. Если вариантов нет и машина какое-то время необходима, то переход на ручной режим переключения может стать временным решением.

Если вместо масла в коробке черная жижа, которая не менялась уже 120000 километров, коробки Пассат и Туарег просто не будут работать нормально. Если же дело не в масле, то все, конечно, печальнее. Если масло менялось недавно, то производить его замену не следует. Для Туарег и Пассат эта процедура совсем недешевая.

Цены на ремонт гидроблока Пассат и Туарег начинаются от 35000-50000 рублей. Замена старого на новый обойдется примерно раза в два дороже. Определить причину неисправности можно только в сервисе, может понадобиться сложная диагностика, например, на стенде Valve Body Hydro Test.

Продлить жизнь коробки на Пассат и Туарег можно следующим образом:

• Следить за состоянием масла и своевременно его менять;
• Всегда ездить только на прогретой коробке;
• В пробках переключаться в ручной режим на вторую скорость. Что убережет коробку от бесконечного переключения передач и опасного перегрева.

Коробки BTR

На Ссанг Енг Актион Спорт устанавливался коробка 4BTR M74LE, разработанная в 1988 году. Коробка Ссанг Енг Актион Спорт печально известна тем, что может начать проявлять первые признаки износа и некорректной работы на пробеге всего в 12000-30000 километров. Многие владельцы Ссанг Енг Актион Спорт вынуждены проходить долгие диагностики и частые ремонты у официальных дилеров, которые нередко занимают 1,5–4 месяца. Не самый хороший подарок для людей, покупающих новые Ссанг Енг Актион Спорт.

Санг Енг Актион с коробкой 4BTR M74LE

На Актион Спорт очень «веселая» АКПП. Зачастую ни официальные дилеры, ни самые профессиональные специалисты не могут разобраться в дефекте и причине странного поведения коробки. Бичом Актион Спорт обычно являются странные, но весьма ощутимые вибрации, возникающие на какой-либо скорости, и случайное срабатывание аварийного режима АКПП. Количество возможных неприятностей, возникающих в коробке Актион описывать можно долго. Вот несколько примеров неисправностей Актион: прокладка гидротрансформатора при износе забивает своими остатками гидроблок, старые фильтры снабжены плохими магнитами, которые просто не улавливают металлическую грязь, забивающую и ломающую вообще все, что только можно в АКПП, при пробуксовках коробка часто переключается в аварийный режим из-за изначально неверной работы датчиков скоростей. В общем, Актион с автоматом лучше не брать.

Семейство коробок 6Т

Шестиступенчатая АКПП 6T- устанавливалась на автомобили Шевроле Круз, Авео и Епика. Эта КПП модульного типа и она максимально унифицирована со всем её семейством. Поэтому запчастей для ремонта КПП Шевроле Круз всегда полно. Типовой проблемой гидроблока Шевроле Круз является отказ внутренней электроники из-за устаревания.

Блок соленоидов на Шевроле Круз приходится менять весь, в целях смягчения переключений он всегда работает командой, правда, служит он немало, и такая конструкция КПП долго бережет гидротрансформатор. При износе втулок и колец на Шевроле Круз из-за масляного голодания эти соленоиды очень быстро выработают свой ресурс.

Изношенные или забитые грязью клапана приводят к толчкам при переключении передач или же вообще к отказу коробки работать с одной или несколькими из них.

При высоких температурах работы КПП Шевроле Круз и если масло старое, могут неверно отрабатывать датчики Холла. Что приводит к некорректной работе и переключениям 4–6 передач на Шевроле Круз. Обычно об этом свидетельствует дерганье Шевроле Круз при движении. Как и все современные автоматы, КПП Шевроле Круз очень чувствительна к перегревам и работе на грязном и старом масле.

Четырехскоростные АКПП u241e от производителя Тойота устанавливалась на самые популярные и надежные передне- и полноприводные модели, такие как Камри, Авенсис, Целика и т.д. КПП u241e очень надежная трансмиссия и она устанавливается на автомобили до сих пор.

По сравнению с младшим братом u240, u241e она была несколько усилена для более мощных моторов, что сделало её еще более надежной. Хотя понятие «надежная» стоит применять для u241e только в свете современных реалий. По количеству обращений из-за выхода из строя эта КПП лишь немного уступает DP0 и ZF 5HP19. Хотя в защиту автомобилей Тойота стоит сказать, что машины с этой КПП ходят куда больше и ломаются скорее из-за нежелания расставаться с надежной машиной слишком долгое время. Детской болезнью u241e является плохая распайка контактов внутри гидроблока, из-за которой скачет давление и горят пакеты. К счастью, такая неисправность для u241e легко устраняется без снятия коробки. В основном неприятность встречается на старых Тойота Рав 4, оборудованных u241e.

Тойота Рав 4, оборудованная u241e

К несчастью, с введением в начале 2000 во всем мире контролируемого износа в производстве автомобилей и их деталей, и законов, которые делают использование старых автомобилей нерентабельным, качество машин и АКПП ужасно упало. Производители просто перестали делать свои автомобили надежными.

Автомобили теперь должны служить не более трех лет и затем автолюбитель должен покупать новый (в ряде стран, например, в Японии, это прописано на законодательном уровне). Ради сравнения: АКПП 31ТН, выпускавшаяся с 1981 до 2001 (часть конструкции сохранилась с предшественника с 72–78 годов) для американских автомобилей с многолитровыми мощными двигателями, легко служит до сих пор, ремонтируется легко и раз в 10–20 дешевле, чем коробки на новых автомобилях с первыми проблемами. Пробег таких коробок может превысить и 1 миллион километров до первого капитального ремонта. Но к сожалению, такого больше не делают. Современные АКПП требуют очень бережного обращения и очень не любят нарушения инструкции по эксплуатации.

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.