Идея создания автоматической коробки передач появилась почти одновременно с появлением автомобиля, оснащенного механической коробкой передач.
- Кто изобрел автоматическую коробку передач
- Наши дни
- Кто изобрел коробку автомат и когда появилась первая АКПП
- История создания автоматической коробки передач
- Строение КПП
- Кто придумал коробку-автомат для автомобилей?
- Дальнейшее развитие коробки автомат: эволюция гидромеханической АКПП
- Диагностика АКПП
- В коммунизм на автомате: как разрабатывали АКП в СССР
- История АКПП — от Мерседеса и Крайслера до Ниссана и Хонды
- Основные недостатки АКПП
- Развитие современных технологий АКПП
- Совершенствование гидравлики и электроники
- Определение
- Преимущества и недостатки
- Предыстория
- Плюсы и минусы
- Ближе к современности
- Типы АКПП и их различие
- Чего категорически делать нельзя
- Конструкция
- Режимы работы
Кто изобрел автоматическую коробку передач
В это же время над устройством начали работать автопроизводители, изобретатели и энтузиасты из разных стран.
В результате уже в начале 20 века стали появляться опытные образцы, имевшие коробку передач, аналогичную современному автомату. В этой статье мы поговорим о том, как была создана первая АКПП и когда она появилась, познакомимся с историей АКПП, а также ответим на вопрос, кто изобрел АКПП.
Наши дни
Как снять коробку передач на Шевроле Нива
Современная автоматическая коробка передач представляет собой хорошо смазанный механизм, управляемый специальным электронным блоком. С помощью ряда датчиков АКПП может управлять режимами работы и выводить необходимую информацию на экран бортового компьютера автомобиля.
были придуманы 5-, 6-, 7- и даже 8-ступенчатые АКПП, которые позволяют водителю наслаждаться плавным ускорением и комфортным управлением транспортным средством для любых целей:
- легковые автомобили;
- легкие грузовики;
- внедорожники;
- дорожная и сельскохозяйственная техника;
- микроавтобусы и полноразмерные автобусы.
Кто изобрел коробку автомат и когда появилась первая АКПП
Как известно, коробка передач является вторым по важности узлом после двигателя внутреннего сгорания. При этом появление автоматической коробки передач стало настоящим прорывом, так как благодаря такой КПП значительно повышается не только комфорт, но и безопасность во время вождения.
Такая коробка передач представляет собой систему, состоящую из гидротрансформатора (ГДТ) и планетарного редуктора. Принципы и основы планетарной передачи были известны еще в средние века, а гидротрансформатор был создан немцем Германом Феттингером в начале 20 века.
Сарафян родился в 1895 году. Его семья оказалась в США в результате печально известного Геноцида армян в Османской империи. Поселившись в Чикаго, Асатур Сарафян сменил имя на Оскар Банкер.
Талантливый изобретатель создал различные полезные устройства, среди них есть несколько незаменимых сегодня решений (например, масленка), но самым главным его достижением является изобретение первой автоматической гидромеханической коробки передач. Со своей стороны General Motors (GM), ранее устанавливавшая на свои модели полуавтоматическую коробку передач, первой перешла на автоматическую коробку передач.
История создания автоматической коробки передач
Итак, важнейший элемент, благодаря которому стало возможным появление полноценной автоматической коробки передач, это гидротрансформатор.
Первоначально газотурбинный двигатель появился в судостроении. Причина в том, что вместо тихоходных паровых машин к концу XIX века появились более мощные паровые турбины. Такие турбины подключались непосредственно к гребному винту, что неизбежно приводило к ряду технических проблем.
Выходом стало изобретение Г. Феттингера, предложившего гидравлическую машину, где рабочие колеса гидродинамической передачи, насос, турбина и реактор были объединены в одном корпусе.
ГДТ Феттингер минимизировал потери полезной энергии, КПД устройства получился высоким. На практике указанный гидродинамический преобразователь в среднем по кораблям давал КПД около 90% и даже больше.
Вернемся к коробкам передач на автомобилях. В самом начале 20 века (1904 год) изобретатели, братья Стартевент из Бостона, США, представили ранний вариант автоматической коробки передач.
Следующую автоматическую коробку передач стали устанавливать на Ford. Легендарная Модель-Т оснащалась планетарной коробкой передач, получившей две скорости для движения вперед, а также передачу заднего хода. Управление коробкой передач реализовано с помощью педалей.
Далее пришла коробка от Рео на модели Дженерал Моторс. Такую коробку передач вполне можно считать первой механической коробкой передач, так как это была механическая коробка передач с автоматизированным сцеплением. Чуть позже стала применяться планетарная система передач, что еще больше приближает момент к появлению полноценных гидромеханических автоматов.
Другими словами, речь идет об исполнительных механизмах АКПП (фрикционном, ленточном тормозе). Также в эти годы не составило труда осуществить эффективное управление этими механизмами. Также не требовалось уравнивать скорости отдельных элементов АКПП, так как все шестерни планетарной передачи находятся в постоянном зацеплении.
Если сравнивать такую схему с попытками автоматизировать работу механической коробки, то в то время это была чрезвычайно сложная задача. Основная проблема заключалась в том, что в те годы не существовало эффективных, быстрых и надежных следящих механизмов (сервоприводов).
Эти механизмы необходимы для перемещения шестерен или муфт сцепления. Сервоприводы также должны обеспечивать большую мощность и ход, особенно по сравнению со сжатием пакета сцепления или затягиванием ленточного тормоза автоматической коробки передач.
Качественное решение нашлось лишь ближе к середине 20 века, а массовая роботизированная механика стала доступна лишь в последние 10-15 лет (например, преселективная коробка АМТ или DSG).
Строение КПП
Обычно современные автомобили, что касается коробки передач, имеют ступени. Чаще всего это механическая коробка передач. У них несколько передач. Коробка передач включает расчет на четыре-пять скоростей, не говоря уже о задней передаче.
Изменение скорости возможно за счет движения шестерен, они цепляются друг за друга, в результате блокировка происходит за счет поступательного движения узла, что служит для синхронизации крутящего момента и колеса. Передачи могут управляться вручную, когда используется механическая коробка передач, либо это действие происходит автоматически, когда работает автомат.
Старые трансмиссии имели трех- и четырехступенчатый диапазон, а вот современные аналоги могут похвастаться 8 скоростями, ну или даже выше. Расчет количества передач зависит от типа двигателя и других факторов.
Рассмотрим, что включает в себя редуктор, если говорить об элементах подробнее.
Первым узлом, который делает все единым целым, является тело. Сюда входят различные компоненты трансмиссии, такие как: блоки шестерен, муфты свободного хода и блок реверса. Устройство сцепления расположено рядом с маховиком, который удерживается на двигателе.
Учитывая принцип работы, шестерни при работе коробки передач сильно трутся друг о друга, а значит, нуждаются в обильной смазке. Поэтому картер должен быть заполнен маслом до определенного уровня. Редуктор еще имеет разные типы узлов, они дополнены подшипниками, каждый из них расположен в картере, каждый блок имеет несколько шестерен, где количество зубьев разное.
Следующая деталь для обсуждения — синхронизаторы. Для любого автомобиля важно, чтобы коробка передач работала плавно, без лишних шумов, толчков, вибраций, поэтому синхронизаторы выравнивают работу шестерен, имеющих постоянное вращение.
Правильный расчет передаточных чисел позволяет коробке передач преобразовывать крутящий момент двигателя и точно распределять его по карданным валам. Эта технология уже давно используется ведущими производителями автомобилей.
Для переключения передач в коробке передач водитель выжимает сцепление и переводит рычаг кулисы в нужное положение.
Все сделано таким образом, что даже при большом желании включить две передачи одновременно сделать это невозможно. С другой стороны, благодаря блокировке кулисы сами передачи не могут быть включены или выключены.
Кто придумал коробку-автомат для автомобилей?
«Механика» конечно хороша и очень практична для многих. Однако большинство из нас, женщин, предпочитают автоматические коробки передач. Это несколько облегчает жизнь, когда рядом сидит малыш, в голове список покупок и что за хрень в пути. Кто хоть немного облегчил нам жизнь?
Идея сделать коробку передач с коробкой автомат возникла еще в начале прошлого века. Впервые она была установлена на шведском автобусе в 1928 году. В серийное производство автоматическая коробка передач поступила лишь спустя 20 лет, а именно в 1947 году в автомобиле Buick Roadmaster. Его изобрел немецкий профессор Феттингер.
Мерседес тоже стал пионером. В 1914 году выпустили небольшую партию автомобилей с коробкой передач, которую внешне можно было назвать автоматической.
В 1930-е годы такие фирмы, как Chrysler, Ford и GMC, вплотную подошли к освоению серийного производства автомобилей с автоматическими коробками передач, первой из которых стала GMC, начавшая внедрение автоматической коробки передач в 1940 году.
Дальнейшее развитие АКПП, вплоть до начала 80-х годов ХХ века, продолжалось по принципу освоения технологий и повышения качества АКПП. Никаких принципиально новых решений здесь не использовалось.
При этом гидравлическая система управления автоматической коробкой передач постоянно совершенствовалась. Они пытались довести его до совершенства. Лидерами, как всегда, были Mercedes.
Начиная с 1980-х годов производители автомобилей стали использовать электронную систему управления автоматическими коробками передач. Впервые это было сделано в 1983 году компанией Toyota. Затем Ford и Chrysler представили ультрасовременные, комфортабельные модели.
Дальнейшее развитие коробки автомат: эволюция гидромеханической АКПП
Прежде чем перейти к АКПП, необходимо упомянуть коробку передач Wilson. Водитель выбирал передачу с помощью подрулевого переключателя, а включение производилось нажатием на отдельную педаль.
Такая коробка передач была прообразом коробки передач с предварительным выбором, так как водитель предварительно выбирал передачу, при этом включение осуществлялось только после нажатия на педаль, стоявшую на месте механической коробки передач.
Это решение упростило процесс управления автомобилем, переключение передач требовало минимум времени по сравнению с механическими коробками передач, не имевшими в те годы синхронизаторов. При этом значительная роль коробки Wilson заключается в том, что это первая коробка передач с переключателем режимов, аналогичная современным аналогам (режимы PRND).
Такая коробка передач представляла собой гидротрансформатор (гидромуфту) и планетарный редуктор с автоматическим гидравлическим управлением. Управление реализовано с учетом скорости автомобиля, а также положения дроссельной заслонки.
Коробка Hydra-Matic устанавливалась как на модели GM, так и на Bentley, Rolls-Royce, Lincoln и др. в начале 50-х годов специалисты Mercedes-Benz взяли эту коробку за основу и разработали свой аналог, работавший по похожему принципу , но имел ряд конструктивных отличий.
В 1980-е годы наблюдалась тенденция к постоянному увеличению количества передач. В автоматических коробках впервые появилась четвертая передача, то есть повышенная. При этом также использовалась функция блокировки гидротрансформатора.
Четырехступенчатая автоматика также стала управляться ЭБУ, что позволило избавиться от многих механических органов управления, заменив их соленоидами.
Например, Toyota первой внедрила электронную систему управления автоматической коробкой передач в 1983 году. Затем, в 1987 году, Ford также перешел на использование электроники для управления повышающей передачей и муфтой блокировки GDT.
Для этого увеличилось общее количество передач, скорость переключения стала очень высокой. Сегодня можно встретить АКПП, имеющие 5, 6 и более «скоростей». Основная задача — успешно конкурировать с преселективными роботизированными коробками передач типа DSG.
Параллельно идет постоянное совершенствование блоков управления АКПП, а также программного обеспечения. Изначально это были системы, которые лишь определяли момент переключения передач и отвечали за качество включений.
Позднее появилась возможность ручного управления автоматическими коробками передач (например, Типтроник), так как водитель может самостоятельно определять моменты переключения передач подобно механической коробке. Кроме того, АКПП получила расширенные функции в части самодиагностики, контроля температуры трансмиссионной жидкости и так далее
вождение автомобиля с АКПП: как пользоваться коробкой — автомат, режимы АКПП, правила пользования этой коробкой, советы.
Как работает АКПП: классическая гидромеханическая АКПП, узлы, управление, механическая часть. Преимущества, недостатки данного типа КПП.
Гидротрансформатор АКПП (гидротрансформатор, ГДТ). Назначение, блок гидротрансформатора, принцип работы и функции.
Соленоид АКПП: блок соленоидов, принцип работы. Частые неисправности и поломки электромагнитных клапанов, диагностика, ремонт и замена.
Пробуксовка АКПП при переключении передач: основные причины пробуксовки АКПП. Диагностика коробки, устранение неполадок.
Автоматическая коробка передач (АКПП, АКПП) типа «классика» с гидротрансформатором: устройство и принцип работы. Преимущества и недостатки гидромеханической автоматической коробки передач.
Диагностика АКПП
Как и любое устройство, АКПП требует регулярной диагностики для проверки нормальной работы и подготовки плана дальнейших действий при обнаружении поломки. Диагностика оборудования должна производиться механиком, который сможет определить наличие неисправности и предложить обоснованное решение проблемы.
При проведении диагностических работ механик может осуществлять два варианта контроля. Сначала ставится первоначальный диагноз. Первичный осмотр способен выявить основные дефекты. Если требуются дальнейшие манипуляции, необходимо провести тщательную рабочую модель.
Первичный диагноз:
- Электронная версия. Диагностика осуществляется с помощью сканера, который подключается к диагностическому разъему. В памяти блока управления необходимо искать ошибки, чтобы определить место поломки.
- Тест-драйв. Мастер вместе с водителем проводит тест-драйв, в ходе которого проверяется работа в определенных режимах. Механик использует различные стили вождения для оценки производительности машины.
Углубленная диагностическая работа направлена на проверку каждого элемента. Процедура входящей проверки:
- Оценивает уровень масла. Если мастер обнаружит следы течи масла, следует найти место, откуда течет масло. Проверка осуществляется с помощью заливной пробки, которая находится в нижней части автоматической коробки. Если масло вытекает за края, уровень нормальный для эксплуатации.
- Анализ качества масла. Обычное масло может не иметь запаха гари, а цвет должен быть желтым или красным, в зависимости от типа ATF. Если взять масло в руки, то не должно быть никаких примесей, пены или разводов.
- Наличие отложений в области лба. Механик разбирает поддон и осматривает содержимое. Если элементы оборудования изношены или повреждены, продукты процессов могут попасть на поддон. Если на поддоне обнаружена крупная стальная стружка, гидротрансформатор поврежден. Если детали изготовлены из бронзы или меди, подшипники скольжения вышли из строя и нуждаются в замене. Если на поддоне есть алюминиевая пудра, корзины сцепления испортились.
- Диагностика давления. Давление можно измерить манометром.
- Проверка в форме STOP-STALL. Коробка передач может буксировать, поэтому тест позволяет отследить такой момент. Механик держит тормоз, при этом сильно нажимая на газ. Если проблем нет, нагрузка на двигатель дает команду не увеличивать скорость. Проверку может выполнить механик, так как неопытный мастер может повредить технику.
В коммунизм на автомате: как разрабатывали АКП в СССР
В конце прошлого века отечественные автолюбители воочию столкнулись с невидимыми доселе опциями автомобилей – электрорегулировками зеркал и стеклоподъемников, кондиционерами и автоматическими коробками передач, которые в наше время стали обычным явлением даже в бюджетном сегменте. Но странно, что такие «навороты» встречались и на советских машинах! Сегодня мы поговорим об истории появления и технических особенностях автоматических коробок передач на советских автомобилях.
История АКПП — от Мерседеса и Крайслера до Ниссана и Хонды
С начала ХХ века уже предпринимались попытки создать коробку с автоматическим переключением передач. Но лишь немногие имели механизм, отдаленно напоминающий современную автоматическую коробку передач на автомобиле. Непопулярный тогда немец стал пионером в этом деле и в 1914 году выпустил несколько автомобилей с коробками передач, которые сложно было назвать автоматическими.
Пионером в производстве автомобилей с автоматической коробкой передач является немецкая
Два десятилетия спустя Ford и JMS запустили полномасштабное серийное производство автомобилей с автоматическими коробками передач. Первой из этой тройки была компания JMS, начавшая установку автоматических коробок передач в начале сороковых годов двадцатого века.
Система получила название «Hydramatic» и впервые была установлена на автомобилях Cadillac и Oldsmobile. Коробка передач этого типа состояла из трех скоростей, управляемых гидравлической системой управления редуктором.
Основные недостатки АКПП
- «Классический»
- Высокие производственные затраты, которые влияют на цену автомобиля в целом.
- По сравнению с механикой риск поломки выше.
- Динамические характеристики автомобиля и его экономичность напрямую зависят от успешности той или иной модификации коробки и года ее создания. Коробки раннего выпуска увеличили расход топлива и снизили динамику.
- Завести машину «с толкача» категорически нельзя, так как требуется массовое давление в системе и работающий масляный насос.
- Ящики для роботов
- При агрессивной манере вождения ощущается дискомфорт при езде.
- Преселективные коробки дороже некоторых других.
- Неустойчив к скольжению.
- В начале движения будьте готовы к кувырку назад.
- Часто случаются задержки смены.
- Не работает должным образом с ошибкой во время вождения.
- Меньший ресурс, чем у «классического» типа.
- При переходе с другого типа коробки передач может потребоваться период регулировки и процесс регулировки стиля вождения.
- Вариатор
- Производственные затраты.
- Дорогостоящий ремонт и обслуживание.
- По сравнению с гидравликой техническое обслуживание необходимо проводить в два раза чаще.
- Низкий ресурс главного механизма вариатора, 120 тысяч километров.
- Плохо сочетается с мощными и большими двигателями, мощнее 200 лошадиных сил. Увеличивается износ ремня (цепи).
- Он может не работать должным образом в случаях проскальзывания или перегрева.
- Возможны проблемы с работой компьютерной системы, управляющей переводом.
В целом можно сказать, что выбор АКПП дает автолюбителям возможность подобрать коробку передач под свой автомобиль и стиль вождения. Владельцам машин с прицелом на большой пробег подойдет гидравлический вариант. Водителям бюджетных малолитражек и седанов — вариатор. А для машин спортивного класса идеально подошла бы коробка-робот с двойным сцеплением.
Развитие современных технологий АКПП
Когда дело доходит до современных технологий автоматических трансмиссий, одним из направлений является постоянное стремление максимально увеличить количество переключений передач в трансмиссии. Не многие знают, но четвертый наддув «скорость», который сейчас считается само собой разумеющимся, появился лишь в начале восьмидесятых годов ХХ века. В первую очередь это было сделано для значительного снижения расхода топлива автомобиля при движении в скоростном режиме разгона и достижения более высоких скоростных характеристик. Для этого было создано устройство, отвечающее за блокировку гидротрансформатора. А уже в начале девяностых в коробку передач автомобиля добавили пятую повышающую скорость и дополнительную понижающую.
Шестиступенчатая автоматическая коробка передач впервые была установлена на немецкий автомобиль в 2001 году. В отличие от всех существовавших на тот момент автоматических коробок передач, в трансмиссию была добавлена вторая передача.
Honda и Nissan все чаще внедряют бесступенчатые трансмиссии
В современной автомобильной технике японцы и Ниссан являются новаторами, и они все чаще внедряют бесступенчатые трансмиссии.
Другое направление — развитие электронной составляющей и разработка более качественного программного обеспечения. Сначала схема была элементарной, смысл которой был только в отслеживании точных моментов переключения. После этого появилось программное обеспечение, которое принимало необходимое решение за самого водителя, исходя из его предыдущих решений. Затем была разработана система управления механической коробкой передач, где водитель сам выбирал необходимый крутящий момент муфты. При этом были модернизированы используемые в АКПП программы самодиагностики.
Совершенствование гидравлики и электроники
Принципиально революционных прорывов в этой области не было вплоть до начала 1980-х годов. Все новые технологические решения были направлены исключительно на усиление прочностных и износостойких свойств механической части автоматической коробки передач.
Гидравлическая составляющая также постоянно подвергалась модернизации и изменениям. Все попытки компаний-производителей были направлены на то, чтобы сделать поездку на автомобиле с автоматической коробкой передач максимально продолжительной, комфортной и быстрой.
Доработки гидравлики и электроники АКПП принадлежат Mercedes
Та же Мерседес выступила новатором в этой области, применив одну из первых для выпускаемых ею автомобилей новейшую, не имевшую аналогов в то время систему, обеспечивающую качественную работу блока управления всей гидросистемой.
После 1980-х годов стали использоваться полностью электронные системы управления. По большей части такие разработки велись японскими автомобильными компаниями. Первой среди них это сделала в 1983 году. Четыре года спустя она повторила успех конкурента, внедрив блок на основе электронных схем управления в муфте гидротрансформатора и повышающей передаче.
Незадолго до этого, в 1984 году, она представила миру новейшую технологию исключительно для переднеприводных автомобилей, где все переключения в коробке передач осуществлялись исключительно с помощью электроники. Для всего мира это техническое решение стало поистине сенсационным «бумом» в мире электронных систем управления автомобилями.
В 1984 году она выпустила автомобили с передним приводом, где все переключения в коробке передач осуществлялись с помощью электроники
Немного поздно, в начале девяностых, JMS уже создавала полностью электронные схемы управления автомобилем.
Определение
Автоматическая коробка передач (автоматическая коробка передач, автоматическая коробка передач) — это один из видов коробок передач, основное отличие от механической коробки передач в том, что в автоматической коробке передач переключение передач осуществляется автоматически (т.е непосредственное участие оператора (водителя) не необходимый). Выбор передаточного числа соответствует текущим условиям движения, а также зависит от многих других факторов. Также, если в традиционных коробках передач используется механический узел привода, то в автоматической коробке передач используется другой принцип движения механической части, а именно гидромеханический узел привода или планетарный механизм. Существуют конструкции, где двухвальная или трехвальная коробка передач работает вместе с гидротрансформатором. Эта комбинация применялась на автобусах ЛиАЗ-677 и в продукции ZF Friedrichshafen AG.
В последние годы получили распространение автоматизированные механические трансмиссии с электронным управлением и электропневматическими или электромеханическими приводами.
Преимущества и недостатки
По сравнению с механическими коробками передач автоматические коробки передач имеют существенные преимущества:
- управлять автомобилем с автоматической коробкой передач проще и комфортнее, от водителя не требуются дополнительные навыки и рефлексы, переключение передач происходит более плавно, что особенно важно для передвижения по городу;
- двигатель и ведущие части автомобиля защищены от перегрузок и увеличивается ресурс;
- ресурс многих АКПП значительно превышает соответствующий ресурс МКПП. При своевременном обслуживании необходимость ремонта возникает реже.
Нет расходных деталей, таких как диск сцепления или тросик, а вывести из строя автоматическую коробку передач намного сложнее. Ресурс АКПП американского и японского производства при современном обслуживании может достигать миллиона километров. Бытует мнение, что автомобили с АКПП имеют несколько больший расход топлива. Автомобили до конца 20 века часто имели неправильные крутящие моменты и ограниченное количество скоростей (2-3). На современных АКПП количество передач не менее 4–5 (до 19 на грузовых автомобилях). Современная компьютерная автоматика справляется с подбором крутящего момента и скорости не хуже водителя. Кроме того, расход топлива автомобилей с механической коробкой передач сильно зависит от стиля вождения и профессиональных навыков водителя. Современные автоматические коробки передач имеют множество режимов, они адаптированы к стилю вождения автовладельца.
Коробчатый атом в среднем
Серьезным недостатком АКПП является невозможность точного и безопасного переключения передач в экстремальных условиях — при проезде мимо, выезде из сугроба путем быстрого переключения задней и первой передачи (раскачки), запуска двигателя «с толкача». Однако большинство горожан вместо качеств «умного» водителя выберет комфортные пробки. Второе заблуждение автомобилистов заключается в том, что АКПП не предназначены для езды в условиях гонок и бездорожья. Гражданские АКПП на самом деле не предназначены для спортивной езды и контроля заноса — у них нет достаточного охлаждения для таких нагрузок, а точки переключения подобраны для спокойной езды в городских условиях. Однако автоматическая коробка передач, оснащенная дополнительным охлаждением и перенастроенная на быстрое переключение передач, покажет лучшие результаты, чем механическая коробка передач. Автомобили Формулы 1 оснащены автоматическими коробками передач и справляются с очень быстрыми движениями лучше, чем гоночные автомобили с механическими коробками передач. Также возможны длинные управляемые приводы. Вездеходы уже давно оснащены автоматами, которые никак не влияют на прозрачность. Большинство водителей просто не понимают, как работает автоматическая коробка передач.
Автоматическая коробка передач автомобиля Формулы 1
Предыстория
Недаром говорят, что лень — двигатель прогресса, поэтому стремление к комфорту и более простой и практичной жизни породило множество интересных вещей и изобретений. В автомобилестроении таким изобретением можно считать автоматическую коробку передач.
Хотя конструкция АКПП достаточно сложна и стала популярной только в конце 20 века, впервые она была установлена на шведском автобусе фирмы Lysholm-Smith в 1928 году. В серийное производство АКПП поступила лишь спустя 20 лет, а именно в 1947 году в автомобиле Buick Roadmaster. Основой для этой трансмиссии послужило изобретение немецкого профессора Феттингера, который в 1903 году запатентовал первый гидротрансформатор.
В автоматической коробке передач роль сцепления выполняет гидротрансформатор, который передает крутящий момент на трансмиссию от двигателя. Сам гидротрансформатор состоит из центростремительной турбины и центробежного насоса, между которыми размещена лопатка (реактор). Все они расположены на одной оси и в одном корпусе вместе с рабочей жидкостью гидросистемы.
Плюсы и минусы
Конструкция имеет преимущества и недостатки по сравнению с механическим принципом. Перед покупкой автомобиля следует тщательно взвесить все за и против. К преимуществам модели относятся:
- Комфорт движения. Водителю не нужно регулярно проверять скорость и менять скоростной режим. Автомобиль меняется в зависимости от направления движения и условий.
- Эффект не меняется, несмотря на изменение скорости.
- Перегрузка автомобиля невозможна, так как процессом управляет гидротрансформатор.
- Если у автомобиля несколько режимов, машина может двигаться в условиях бездорожья, либо по сугробам.
- Структура медленно изнашивается по мере того, как крутящий момент проходит плавно.
- Во время движения водитель и пассажиры могут заметить, что транспортное средство движется плавно и плавно, отсутствуют рывки и ощущения от переключения передач.
- Безопасность на дороге, ведь водителю не нужно отвлекаться от дороги во время движения.
К недостаткам относятся:
- Высокая цена. Комфорт обходится дорого, поэтому возможность управлять автомобилем требует вложений.
- Если движение осуществляется в городе, расход топлива увеличивается на 15 или 20%. В городе, где регулярно образуются пробки, механизм часто срабатывает, и может выйти из строя до истечения гарантийного срока эксплуатации.
- Механизм сложный, требующий особого внимания и помощи механиков. При этом в случае поломки элементы стоят недешево, а иногда приходится заменять всю систему.
- Автомобиль нельзя запустить с помощью запуска от внешнего источника, если аккумуляторная батарея двигателя разряжена.
- Перед использованием нужно долго разогревать. Летом машину охлаждают, чтобы двигатель не перегревался.
В последнее время АКПП смогла стать настоящим конкурентом обычной МКПП. Большое количество режимов в сочетании с плавностью хода делают время, проведенное за рулем, не только необходимостью, но и приятным времяпрепровождением.
Ближе к современности
Середина 60-х годов 20 века ознаменовалась окончательным закреплением и утверждением в США современной системы переключения АКПП — PRNDL. Где:
«P» (Parking) — «Парковка» — включен нейтральный режим, при котором выходной вал коробки механически блокируется, чтобы автомобиль не двигался.
«R» (Реверс) — «Reverse» — Вход в режим реверса (реверс).
«N» (Нейтраль) — «Нейтраль» — нет соединения между выходными и входными валами коробки передач. Но при этом выходной вал не блокируется, и машина может двигаться.
«D» (Движение) — «Базовый режим» — Автоматическое переключение на полный круг.
«L» (низкая) — движение только на 1 передаче. Используется только 1 передача. Преобразователь крутящего момента заблокирован.
растущие требования к экономии топлива привели к возвращению четырехступенчатых коробок передач в 1980-х годах, когда четвертая передача имела передаточное число меньше единицы («повышающая передача»). Широкое распространение получили и гидротрансформаторы, блокирующиеся на высокой скорости, что позволило повысить КПД трансмиссии за счет снижения потерь, возникающих в гидроэлементе.
В период с 1980-1990 гг происходила обработка данных систем управления двигателем. Аналогичные системы управления использовались и в автоматической трансмиссии. Теперь управление потоком гидравлической жидкости регулировалось с помощью соленоидов, подключенных к компьютеру. В результате переключение передач стало более плавным и комфортным, а экономичность и эффективность работы снова возросли. В эти же годы появляется возможность ручного управления коробкой передач («Типтроник» или подобные). Изобрел первую пятиступенчатую коробку передач. Масло в коробке передач менять не нужно, так как уже залитый в него ресурс сравним с ресурсом коробки передач.
Типы АКПП и их различие
На рынке представлены автомобили с тремя основными типами АКПП, имеющими конструктивные отличия. Давайте кратко рассмотрим их особенности:
- Классическая АКПП (гидротрансформатор). Один из самых востребованных вариантов трансмиссии, встречающийся на многих новых автомобилях. В состав такого изделия входят коробка передач, гидротрансформатор и система управления. Такие коробки активно используются на легковых и грузовых автомобилях. Они не рекомендуются новичкам, так как адаптироваться к ним по «механике» крайне сложно.
- Пункт управления роботом. Более современная версия АКПП. Здесь скорости изменяются за счет подключения электрических элементов, управляемых блоком управления. Главной особенностью такой «коробки» является наличие муфты в кожухе.
- Работа с переменной скоростью. Главное отличие такого «автомата» — отсутствие ступенек, а изменение скорости происходит с максимальной плавностью (без малейших рывков). Такая конструкция способствует снижению расхода топлива и улучшению динамики. Конструктивно вариаторы могут работать на ремне, тороиде или цепи.
В отдельную категорию также входят DSG, представляющие собой роботизированные коробки-автоматы. Здесь 1-я и 2-я скорости включаются автоматически при выключении сцепления. Существуют также многоосные прямые трансмиссии, которые в основном поставляются на спортивные автомобили.
Чего категорически делать нельзя
В процессе обслуживания автомобиля с АКПП есть ряд вещей, которые делать категорически нельзя. С АКПП запрещается:
- Ехать с рукояткой в положении «Р».
- Идите вниз по склону на нейтральной передаче.
- Запуск автомобиля с толкача, ведь в этом случае АКПП прослужит вдвое меньше.
- Установите режимы «P» и «N» для длительного времени отдыха.
- Активировать вход в тыл без точки.
- Включите привод, продолжая двигаться задним ходом.
- Установите рукоятку в положение «P», пока не будет включен стояночный тормоз.
- Буксировка другого транспортного средства большей массы.
- Используйте нейтраль для обычного вождения.
- Включите режим «P» на холме. Лучше использовать ручник, а после поставить «Парковку». Чтобы начать движение, отпустите тормоз, снимите ручник, а затем перейдите в режим «Движение.
Следуя приведенным выше советам, вы сможете продлить срок службы дорогостоящего механизма и избежать необходимости преждевременного ремонта.
Конструкция
Традиционно автоматические коробки передач состоят из планетарных передач, гидротрансформаторов, фрикционных и перепускных муфт, барабанов сцепления и валов. Иногда используется тормозная лента, которая подтормаживает один из барабанов по отношению к АКПП при включении одной из передач.
Роль гидротрансформатора заключается в передаче крутящего момента с проскальзыванием при трогании с места. При высоких оборотах двигателя (3-4 передача) гидротрансформатор блокируется фрикционом, что предотвращает его пробуксовку. Конструктивно оно устанавливается так же, как и сцепление на КПП с механической коробкой передач — между коробкой-автоматом и самим двигателем. Корпус гидротрансформатора и ведущая турбина установлены на маховике двигателя, как и кулачок сцепления.
Режимы работы
После покупки автомобиля с автоматической коробкой передач необходимо разобраться в правилах пользования механизмом. Процесс управления происходит через рукоятку, где каждое положение обеспечивает определенный режим работы. Количество таких положений может варьироваться в зависимости от типа коробки передач, модели автомобиля и других функций. Основные режимы:
- Р – стоянка, «ручник». В этом положении ведущие колеса заблокированы.
- N — нейтральное положение. Ось и колеса разблокированы, но не подключены к двигателю. Режим используется для перемещения автомобиля, например, на ремонтную площадку.
- Р — реверс. Для включения необходимо остановиться и нажать на тормоз.
- D — классический режим вождения, предполагающий обычное движение автомобиля.
- L — пониженная скорость/блокировка дифференциала.
- М — переход на самостоятельное переключение передач с помощью специальных кнопок (лепестков управления).
- 2 — не дает больше 2.
- 3 — не дает больше 3.
- ОД — режим овердрайва, необходимый для резкого увеличения скорости.
- W — устанавливается при движении зимой по плохим дорогам. При этом движение начинается со 2 скорости.
- S/PWR — спортивный режим для активной езды на максимальной скорости.
Переключаться в ручной режим рекомендуется при подъеме/спуске с горы, при движении по плохой дороге, при длительном проезде и при прохождении крутых поворотов.