Як працює коробка-автомат: пристрій АКПП

Як відомо, трансмісія буває механічною і автоматичною, причому існують різні види і типи МКПП і АКПП. При цьому важливо розуміти, що в залежності від коробки і приводу (монопривод або повний привід) безпосередньо буде також залежати економічність, розгінна динаміка, прохідність, керованість, а також цілий ряд інших параметрів, показників і характеристик автомобіля.

Завдяки тому, що в сучасних авто використовуються передові технології, вибором багатьох водіїв стає саме коробка автомат. При цьому АКПП все одно не вдається витіснити традиційну механіку, так як багато хто вважає машини з механічною коробкою не тільки більш дешевими, а й простими, а також надійними.

Однак новачкові без досвіду буває досить складно зробити вибір, так як часто аргументи на користь МКПП і відмова від автоматичної коробки передач ґрунтуються не на особистому досвіді. Далі ми докладніше розглянемо пристрій АКПП, а також як працює АКПП.

Як працює автоматична коробка передач автомобіля

Отже, перш ніж говорити про те, що таке трансмісія автомат, як працює даний тип коробок і яка їхня надійність і ресурс,відразу відзначимо, що даний тип КПП повсюдно зустрічається на важких позашляховиках і іншій техніці, розрахованої на важкі умови експлуатації. Іншими словами, це вже можна вважати вагомим аргументом.

Йдемо далі. Конструктивні особливості АКПП і принцип її роботи в більшій чи меншій мірі відрізняються від механічних коробок передач. Коробка-автомат, як і інші типи трансмісій, виконує завдання зміни крутного моменту і, відповідно, швидкості руху транспортного засобу. При цьому все відбувається автоматично, тобто без участі водія.

Також АКПП дозволяє "від'єднати" двигун від трансмісії (нейтральна передача). При цьому серед різних автоматів можна виділити гідроавтомат (гідромеханічну ступінчасту АКПП), безступінчаті варіатори і роботизовані коробки передач з одним (типу АМТ) і двома зчепленнями (типу DSG).

Хвилі логічно, що будь-яка автомат коробка буде складніше механіки, однак це не означає, що такий тип КПП помітно програє опонентові. Більш того, інформація про низьку надійність автоматичних коробок ніяк не поширюється на всі автомати.Також часто виною передчасних поломок АКПП стає сам агрегат, а власник, практикуючий порушення правил його експлуатації та облуговування.

Для простоти розуміння, тобто який принцип роботи автоматичної коробки передач, слід розглянути гидромеханічеський ступінчастий автомат. Дану КПП можна розділити на три складових елемента:

  1. гідравліка
  2. механіка
  3. електронне урядування

Механічна частина є планетарним поруч (планетарна передача), тобто фізичними ступенями (швидкостями). Гідравліка в АКПП здійснює передачу крутного моменту, а також за рахунок рідини ATF реалізовано перемикання передач шляхом її впливу на виконавчі механізми.

Електроніка тісно інтегрована в ЕСУД автомобіля, фактично керує роботою гідравлічної системи, перерозподіляє потоки трансмісійної рідини, відповідає за вибір режимів АКПП і т.д.

Перетворення крутного моменту ДВС і його передача на коробку відбувається за рахунок гідротрансформатора ( "бублик" АКПП). Якщо просто, ВМД є гідромуфтою і виконує завдання зчеплення за аналогією з МКПП.При цьому жорсткого зв'язку між АКПП та ДВС немає, так як крутний момент передається через рідину, яка з лопаток насоса відкидається на лопаті турбіни.

Планетарний ряд схожий на пакети шестерень в МКПП, тобто поступово змінює передавальне відношення в АКПП. Фрікціони АКПП є механізмами, які здійснюють перемикання передач.

Управління коробкою автомат здійснюється в гідроблоків, який є клапанної плитою. Якщо просто, гідроблок являє собою систему каналів з клапанами (соленоїдами) і плунжерами, а також датчиками.

ЕБУ АКПП отримує сигнали від датчиків, враховується швидкість руху ТЗ, навантаження на ДВС, ступінь відкриття дросельної заслінки і положення педалі газу і т.д. Потім формуються керуючі сигнали, які надсилаються на соленоїди. Спрацьовування клапанів за командою ЕБУ дозволяє перерозподіляти рідина в гідроблоків і тим самим впливати на фрікціони. Результат – автоматичне, швидке, плавне і своєчасне перемикання передач.

Що стосується воротарів CVT і роботів DSG, у варіатора основною відмінністю від "класичної" АКПП, розглянутої вище, є відсутність фізичних ступенів (передач) в самій коробці, при цьому також є гідротрансформатор і гідроблок.

На DSG і аналогах пристрій самої коробки більше нагадує МКПП, немає гідротрансформатора, але також є гідроблок (мехатронік). Іншими словами, використовуються різні комбінації тих чи інших рішень.

Відзначимо, що найбільш наближеним до МКПП по конструкції і найменш комфортним при їзді є тільки звичайний робот АМТ, який фактично можна вважати автоматизованої механікою (перемикання передач і управління роботою зчеплення реалізовано за допомогою окремих сервомеханизмов).

Переваги і недоліки АКПП

З урахуванням особливостей конструкції стає зрозуміло, що автомат будь-якого типу є більш складним, ніж МКПП. Таку коробку дорожче обслуговувати і ремонтувати.

На водія в рамках експлуатації додатково накладаються певні обмеження. Наприклад, потрібно дотримуватися чітко прописаних правил при необхідності відбуксирувати авто з АКПП без вивішування ведучих коліс.

Також в автоматах потрібно частіше міняти масло і масляний фільтр АКПП (крім роботів АМТ), необхідно використовувати дорогі трансмісійні рідини, своєчасно проводити адаптацію і регулярно робити комп'ютерну діагностику АКПП і т.д.

Ще автоматичні коробки досить критичні до високих навантажень, "бояться" різких стартів, пробуксували, буксирування причепів і важких вантажів, постійної їзди на високих оборотах двигуна і т.д. Що стосується ресурсу, цілком можливі збої в роботі електроніки, виходять з ладу сервомеханізми, проте самі коробки вельми надійні.

Рекомендуємо також прочитати статтю про те, як правильно їздити на вариаторе. З цієї статті ви дізнаєтеся про правила і рекомендації, які потрібно враховувати в рамках експлуатації вариаторной коробки передач CVT.

На практиці, за умови дотримання всіх правил і рекомендацій щодо обслуговування та експлуатації, АКПП цілком може пройти без ремонту стільки ж, скільки і МКПП.

Додамо, що часто наявність автомата дозволяє паралельно збільшити ресурс двигуна автомобіля, так як АКПП зводить до мінімуму ударні навантаження, виключає неправильно обрану передачу, яка не відповідає тим чи іншим умовам (швидкості, оборотів і т.д.).

Однак основним плюсом є підвищений комфорт і простота управління авто з автоматичною коробкою, також машину з АКПП можна вважати безпечнішою (водій не відволікається на переключення передач).

Що в підсумку

Як видно, АКПП різних видів активно використовуються на легкових авто, на вантажівках, повнопривідних і моноприводних машинах, а також інших типах колісної техніки. Якщо порівнювати механіку і автомат, з одного боку, водій на автомобілі з механічною коробкою перемикання передач може повністю контролювати автомобіль, самостійно підбирати передачі з урахуванням тих чи інших умов, активно задіяти весь потенціал двигуна і т.д.

Також МКПП досить витривала, тобто машину можна використовувати в важких умовах. Єдиним мінусом є втрата комфорту, так як крім контролю за дорогою, водій також повинен постійно вичавлювати зчеплення, перемикати передачі при їзді і т.д.

У свою чергу, автомат дорожче за всіма пунктами, може виявитися менш надійним, не зовсім підходить для постійного агресивного використання, проте така АКПП забезпечує максимальний комфорт і підвищує безпеку, захищає двигун від сильних навантажень, виключає часті помилки водіїв-новачків.

Наостанок додамо, що сучасні АКПП зазвичай мають режим ручного перемикання передач (Привід) і велика кількість додаткових режимів (зимовий, спортрежим "S" на АКПП, економічний режим "еко" і т.д.).

Рекомендуємо також прочитати статтю про те, чим відрізняється робот від автомата і варіатора. З цієї статті ви дізнаєтеся про особливості конструкції, а також сильних і слабких сторонах зазначених типів автоматичних трансмісій.

Іншими словами, якщо порівнювати можливості МКПП і автоматичних трансмісій, коробку-автомат на багатьох машинах можна вважати добре адаптованої до різних умов, чого на практиці цілком достатньо не тільки для повсякденної експлуатації, але і в разі виникнення позаштатних ситуацій (бездоріжжя, ожеледь, складні умови на дорозі).