Если Вы когда-либо водили автомобиль с автоматической коробкой передач, то Вы знаете, что существуют два основных отличия между автоматической и механической трансмиссиями:
- В автомобилях с автоматом нет педали сцепления.
- В автомобилях с автоматом не нужно переключать передачи. Как только Вы поставите селектор в положение Drive, переключение происходит автоматически.
В этой статье мы расскажем о том, как устроена коробка-автомат. Мы начнем с рассказа об основном компоненте такого типа коробки - планетарной передачи.
Он действует как два набора планетарных передач, соединенных друг с другом планетарным носителем, общим для обоих. Фактически, на первом этапе планетарной поддержки используется более крупное солнечное снаряжение в качестве короны. Таким образом, первый этап состоит из солнечной системы, планетарной опоры и короны.
Вход представляет собой небольшую солнечную шестерню; корона удерживается фиксированным ремнем, а выход - планетарной опорой. Для этого этапа, принимая солнечную энергию в качестве входного сигнала, планетарную опору в качестве выхода и фиксированную головку, формула.
Назначение автоматической коробки передач
Расположение автоматической коробки передач.
Также как и механическая коробка передач, коробка-автомат позволяет двигателю работать в ограниченном диапазоне оборотов, обеспечивая широкий диапазон скоростей.
Без трансмиссии было бы доступно только одно передаточное отношение, и это отношение выбиралось бы в зависимости от необходимой максимальной скорости. Если Вам нужна максимальная скорость 120 км/ч, то такое передаточное отношение соответствует третьей передаче в большинстве автомобилей с механической коробкой.
Гидротрансформатор: демпфер крутильный колебаний, который гасит сильные толчки
Планетарная опора вращается в 2, 2 раза для каждого вращения маленькой солнечной шестерни. Это может показаться странным, но оно работает. Сочетание этого набора передач еще проще - все, что нам нужно сделать, это задействовать сцепления, которые фиксируют каждую из солнечных шестерн на турбине.
Если обе солнечные шестерни вращаются в одном направлении, планетарные шестерни блокируются, потому что они могут вращаться только в противоположном направлении. Это запирает корону планетариями и поэтому заставляет все вращаться как единицу, производя соотношение 1.
Но, скорее всего, вы никогда не пробовали водить только на третьей передаче. А если и пробовали, то, наверняка, замечали, что при трогании автомобиль не обеспечивает разгон, а на максимальной скорости тахометр уходит в красную зону. Такой автомобиль быстро выйдет из строя, и его будет практически невозможно водить.
По этой причине в трансмиссии присутствуют передачи для наиболее эффективного использования крутящего момента двигателя и обеспечения работы двигателя на соответствующих оборотах. При буксировке или перевозке тяжелых грузов, коробка передач нагревается настолько сильно, что трансмиссионная жидкость может загореться. Для защиты трансмиссии от серьезных повреждений, водителям, занимающимся буксировкой, рекомендуется покупать автомобили с охладителем масла коробки передач.
Поэтому происходит увеличение вращения. Для повышения эффективности некоторые автомобили имеют механизм блокировки гидротрансформатора, так что выход двигателя поступает прямо в коробку. Ничего не связано с турбиной; единственный вход поступает из коробки преобразователя. Вернемся к нашей картине, на этот раз с планетарной опорой в качестве входа, неподвижным солнечным снаряжением и короной в качестве выхода.
Если двигатель вращается со скоростью 2000 оборотов в минуту, выходное вращение составляет 000 об / мин. Это позволяет автомобилям вращаться при высоких скоростях движения, в то время как обороты двигателя остаются низкими и приятными, при одновременном снижении расхода топлива.
Основным различием между механической и автоматической коробками передач является то, что механическая коробка блокирует и разблокирует шестерни для обеспечения различных передаточных отношений, в то время как в автоматической коробке один и тот же набор шестерен обеспечивает различные передаточные отношения. Планетарная передача является механизмом, применяющимся в автоматической коробке передач.
Планетарная опора закреплена на корпусе ременным ремнем. Таким образом, согласно нашим уравнениям на последней странице, мы имеем. Обратное отношение немного ниже первого в этом поле. Теперь вы должны думать о том, как разные входы соединяются и разъединяются. Это делается рядом муфт и ремней, которые существуют внутри коробки. В следующем разделе мы рассмотрим, как это работает.
Ничего не связано с турбиной; единственный вход поступает из коробки гидротрансформатора. Планетарный носитель соединен с корпусом гидротрансформатора с помощью муфты. Меньшая солнечная энергия отключается от турбины сцеплением, поэтому она может свободно вращаться. Большая солнечная шестерня прикрепляется к коробке ремешком, чтобы он не мог поворачиваться. Давайте посмотрим на ленту.
Давайте рассмотрим, как работает планетарная передача.
Слева направо: кольцевая шестерня, водило, две солнечные шестерни
Если Вы разберете автоматическую коробку передач, то увидите, что в достаточно небольшом пространстве расположено большое количество деталей. Среди всего прочего, Вы обнаружите:
В чем заключается самое главное отличие акпп от мкпп?
Это буквально стальные ремни и обертывание деталей зубчатой передачи и прикрепление к картонной коробке. Они приводятся в действие гидравлическими цилиндрами внутри корпуса редуктора. 
На рисунке выше вы можете увидеть один из ремней в коробке передач. Зубчатая передача была удалена. Металлический стержень соединен с поршнем, который вращает ремень.
Двухступенчатая планетарная передача
Выше вы можете увидеть два поршня, которые приводят ремни. Гидравлическое давление, направленное в цилиндр с помощью набора клапанов, заставляет поршни нажимать ремни, фиксируя эту часть зубчатой передачи на корпусе. Муфты в коробке немного сложнее. В них есть четыре муфты. Каждый из них приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая заставляет поршень проникать внутрь муфты. Пружины гарантируют, что муфта отключается, как только давление снижается. Ниже вы можете увидеть поршень и муфту сцепления.
- Хитроумную планетарную передачу
- Ленточные тормоза для блокировки элементов передачи
- Муфты, работающие в масле, для блокировки других элементов передачи
- Достаточно необычная гидравлическая система, которая управляет работой ленточных тормозов и муфт
- Большой шестеренчатый насос для циркуляции трансмиссионной жидкости
Любая планетарная передача состоит из трех основных компонентов:
Обратите внимание на резиновое уплотнение на поршне - это один из компонентов, который заменяется при восстановлении коробки. 
На следующем изображении показаны чередующиеся слои фрикционного материала муфты и стальных пластин. Фрикционный материал рифленый во внутренней части, где он является интегральным с одной из передач. Стальная пластина имеет рифление снаружи, где она прикреплена к коробке муфты. Эти части сцепления также заменяются при автоматической коробке.
- Солнечная шестерня
- Сателлиты и водило
- Кольцевая шестерня
Двухступенчатая планетарная передача
В трансмиссии такого типа используется набор шестерен, который называется двухступенчатая планетарная передача. Она выглядит, как обычная планетарная передача, но, на самом деле, это две объединенные планетарные передачи. В ней используется одна кольцевая шестерня, которая всегда является выходной, а также две солнечные шестерни и два набора сателлитов.Давайте рассмотрим некоторые элементы:
Давление на муфты подается через проходы в деревьях. Гидравлическая система контролирует, какие муфты и ремни должны быть под напряжением в любой момент времени. Когда вы положите автомобиль в Паркинг. Это может показаться простой задачей - заблокировать коробку и заставить ее перестать вращаться; но на самом деле для этого механизма существуют сложные требования.
- Вам придется разблокировать его, когда автомобиль находится на склоне.
- Вам придется задействовать механизм, даже если рычаг не выровнен с шестерней.
- После блокировки что-то должно препятствовать прыжку и разблокировке рычага.
Расположение шестерней в коробке. Слева направо: кольцевая шестерня, водило, две солнечные шестерни
На фото ниже представлено расположение сателлитов в водиле. Обратите внимание, что сателлит справа расположен ниже, чем сателлит слева. Сателлит справа не сопряжен с кольцевой шестерней, он сопряжен с другим сателлитом. Только сателлит слева сопряжен с кольцевой шестерней.
Запирающий механизм входит в зацепление с зубьями на выходе из картонной коробки, чтобы держать автомобиль неподвижным. Это часть коробки, которая крепится к приводному валу - поэтому, когда эта часть не может вращаться, автомобиль не двигается. 
Выше вы видите запирающий механизм, выступающий в корпус, где расположены шестерни. Заметим, что он имеет конические стороны. Это помогает разблокировать механизм блокировки, когда вы находитесь на склоне - сила веса автомобиля помогает заблокировать механизм блокировки из-за сужающейся формы.
На фото ниже Вы можете увидеть, что находится внутри водила. Меньшие шестерни сопряжены только с меньшей солнечной шестерней. Большие сателлиты сопряжены с большей солнечной шестерней и меньшими сателлитами.
Водило: Обратите внимание, что используется два набора сателлитов.
Когда рычаг установлен на «Парк», стержень подталкивает пружину к небольшому коническому подшипнику. Если запорный механизм выровнен так, что он может попасть в одну из выемки в выходной части шестерни, подшипник будет толкать механизм вниз. Если механизм выровнен с одной из поднятых точек на выходе, то пружина будет толкать подшипник, но рычаг не зафиксирует каретку на месте, пока она не сдвинется немного, и зубы правильно выровнены. Вот почему иногда ваш автомобиль движется немного дальше после того, как вы положили его в Парк и выпустили педаль тормоза - он должен немного вращаться, чтобы зубы совпадали с местом, где может войти механизм парковки.
Муфты и ленточные тормоза в автоматической коробке передач
Каждое передаточное отношение коробки соответствует определенной передаче. Если говорить о повышающей передаче:В коробке передач с повышающей высшей передачей, вал, соединенный с корпусом гидротрансформатора (который прикреплен к маховику двигателя), соединен с водилом при помощи муфты. Меньшая солнечная шестерня вращается свободно, в то время как большая солнечная шестерня блокируется ленточным тормозом повышающей передачи. В данном случае, отсутствуют элементы, соединенные с турбиной; входной крутящий момент идет от гидротрансформатора.
Когда автомобиль безопасно находится в парке, втулка заблокирует рычаг, чтобы автомобиль не вышел из режима парковки, если он находится на склоне холма. Автоматические коробки передач: Гидравлика, Насосы и Регулятор. Автомастеру вашего автомобиля необходимо выполнить множество задач. Вы не можете понять, как много разных способов работы. Например, вот некоторые аспекты автомата.
Возможно, вы видели что-то подобное раньше. Это действительно мозг автомата, который управляет всеми этими функциями и еще несколькими. Проходы, которые вы видите, направляют жидкость ко всем компонентам коробки. Металлообразные проходы являются эффективным способом направления жидкости; без них потребуется много шлангов и труб для подключения различных частей коробки. Вначале мы обсудим основные компоненты гидравлической системы; то мы увидим, как они работают вместе.
Для перехода в режим повышающей передачи требуется сопряжение и блокировка различных элементов при помощи муфт и ленточных тормозов. Водило соединяется с гидротрансформатором при помощи муфты. Меньшая солнечная шестерня отсоединяется от турбины при помощи муфты для обеспечения свободного вращения. Большая солнечная передача удерживается ленточным тормозом для предотвращения вращения. Каждое переключение передачи вызывает последовательность подобных событий, в которых задействованы различные муфты и ленточные тормоза. Давайте рассмотрим ленточные тормоза.
У автоматических кабриолетов есть эффективный насос, тип механизма. Этот насос обычно расположен на крышке корпуса. Он выводит жидкость из картера в нижнюю часть корпуса и отправляет его в гидравлическую систему. Кроме того, он подает охладитель чиллера и гидротрансформатор.
Внутренняя шестерня насоса встроена в корпус гидротрансформатора и, таким образом, вращается с той же скоростью, что и двигатель. Внешняя шестерня вращается внутри, а когда шестерни вращаются, жидкость вытягивается из отстойника на одной стороне полумесяца, выбрасывается наружу и в гидравлическую систему, которая находится на другой стороне.
Ленточные тормоза
В автоматической коробке передач используются два ленточных тормоза. Буквально говоря, ленточные тормоза в коробке передач представляют собой стальные ленты, которые оборачиваются вокруг элементов блока шестерен и соединяются с корпусом. Они приводятся в действие гидравлическими цилиндрами в корпусе коробки передач. 
Ленточный тормоз
Это умный клапан, который информирует скорость автомобиля на бирже. Он подключен к выходу, так что чем быстрее движется автомобиль, тем быстрее поворачивается регулятор. Внутри регулятора находится клапан, нагруженный пружиной, которая открывается пропорционально скорости вращения регулятора - чем быстрее вращается регулятор, тем больше открывается клапан. Жидкость насоса подает регулятор через выходной вал.
Чем быстрее проезжает машина, тем больше открывается дроссельный клапан и большее давление жидкости, которое он выпускает. 
Кассовые аппараты автоматические. Есть два способа сделать это. Некоторые автомобили имеют простую кабельную связь, подключенную к дроссельному клапану в коробке. Чем больше нажата педаль акселератора, тем больше давления на дроссельном клапане. Другие автомобили используют вакуумный модулятор для давления дроссельной заслонки. Модулятор определяет давление во впускном коллекторе, которое падает, когда двигатель находится под большой нагрузкой.
На фото выше представлен один из ленточных тормозов в корпусе коробки передач. Блок шестерен на фото не показан. Металлический трос соединен с поршнем, который приводит в действие ленточный тормоз.
Поршни, приводящие ленточные тормоза в действие, представлены на фото.
На фото выше изображены два поршня, приводящие в действие ленточные тормоза. Гидравлическое давление нагнетается в цилиндр несколькими клапанами, в результате чего поршни давят на ленточный тормоз, и шестерня блокируется.
Работа муфт в коробке передач осуществляется немного сложнее. В автоматической коробке передач используются четыре муфты. Каждая муфта приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая поступает в поршень каждой муфты. Пружина обеспечивает возврат муфты в начальное положение при отсутствии давления. Ниже представлен поршень и барабан муфты. Обратите внимание на резиновую прокладку поршня - она меняется при капитальном ремонте коробки передач.
Одна из муфт коробки передач
На следующем фото представлены сменные диски из фрикционного материала и стальные пластины. Фрикционный материал имеет пазы на внутренней стороне для зацепления с шестерней. Стальные пластины имеет пазы на внешней стороне для зацепления с корпусом муфты. Эти диски муфты также меняются при капитальном ремонте коробки передач.
Диски муфты
Давление на муфты подается по каналам в валах. Гидравлическая система контролирует работу муфт и ленточных тормозов и включает необходимое устройство в нужный момент.
Автоматическая коробка передач: гидравлика, насосы и центробежный регулятор
ГидравликаАвтоматическая коробка передач выполняет несколько задач. Вы чаще всего даже не подозреваете, сколько обязанностей на нее возлагается. Ниже мы привели некоторые функции коробки-автомата:
- При работе в режиме повышающей передачи (четырехступенчатая коробка), трансмиссия автоматически выбирает передачу, соответствующую скорости автомобиля и положению педали газа.
- При медленном разгоне, переключение передач происходит на более низких оборотах, чем когда Вы до конца нажимаете на педаль газа.
- При нажатии газа в пол, коробка переходит на более низкую передачу.
- При переводе селектора на пониженную передачу, коробка переходит на более низкую передачу, независимо от скорости автомобиля. Если автомобиль едет слишком быстро, коробка ждет до замедления, после чего переходит на пониженную передачу.
- При выборе второй передачи, коробка не переходит ни на повышенную, ни на пониженную передачу, даже при полной остановке автомобиля, если Вы не переведете селектор в другое положение.
Насос
В автоматической коробке передач используется насос, который называется шестеренчатый насос. Данный насос обычно располагается на корпусе коробки передач. Насос подает жидкость из поддона коробки в гидравлическую систему. Насос также питает охладитель масла коробки передач и гидротрансформатор.
Шестеренчатый насос автоматической коробки передач
Внутренняя шестерня насоса крепится к корпусу гидротрансформатора для обеспечения скорости вращения, одинаковой с двигателем. Внутренняя шестерня вращает коронную. При вращении шестерней, жидкость, с одной стороны, подается в серповидную полость, с другой - поступает в гидравлическую систему.
Центробежный регулятор
Центробежный регулятор представляет собой "умный" клапан, который "сообщает" коробке передач скорость движения автомобиля. Он подключается на выходе, поэтому, чем быстрее едет автомобиль, тем выше скорость вращения центробежного регулятора. В центробежном регуляторе установлен подпружиненный клапан, степень открытия которого зависит от скорости вращения регулятора - чем выше скорость вращения, тем больше открывается клапан. Жидкость от насоса подается на регулятор через ведомый вал.
Чем быстрее едет автомобиль, тем выше скорость вращения регулятора, тем больше открывается клапан, и тем выше давление подаваемой жидкости.
Следует отметить, что гидротрансформатор является заменителем привычного в автомобилях с механической коробкой передач сцепления. Именно поэтому в авто с «автоматом» вместо привычных трех педалей есть только педали тормоза и газа. Для движения достаточно зафиксировать рычаг переключения на «drive» и нажать педаль газа.
В чем заключается самое главное отличие АКПП от МКПП?
В предыдущей статье мы рассмотрели, как устроена механическая коробка переключения передач и выяснили, что переключения передачи происходит при подключении определенной шестерни, а их несколько наборов. Коробка-автомат задействует в своей работе только один набор шестерен для переключения передач, и позволяет это сделать планетарная передача.
Планетарная передача по своим размерам небольшая – как средняя дыня, но она отвечает за передачу всех возможных передаточных чисел, а все остальные части в коробке-автомате только помогают ей успешно справляться с этой сложной задачей. Конструктивно она включает в свой состав солнечные шестерни, вслед за которыми идут сателлиты и коронная шестерня. Они могут фиксироваться в определенном положении, работая на вход или выход – тем самым, определяется передаточное число.
Планетарная передача использует блокировку одних элементов и разблокировку других для переключения передач и состоит всего из одного центрального вала, в то время как МКПП для этого задействует сцепляющиеся между собой шестерни и параллельные валы – в этом преимущество планетарной передачи и автоматической трансмиссии в целом.
Тормозная лента и фрикционы
Благодаря тормозной ленте и фрикционам может выполняться блокировка тех или иных элементов планетарного ряда – а это дает возможность переключать различные передачи. Тормозная лента блокирует элементы планетарной передачи на корпус АКП (она крепится к корпусу), а фрикционы позволяют блокировать составляющие планетарного ряда между собой, предотвращая вращение блокируемых элементов против часовой стрелки. Тормозная лента имеет довольно высокую удерживающую способность и блокирует элементы планетарного ряда за счет эффекта самосжатия.
Гидротрансформатор: демпфер крутильный колебаний, который гасит сильные толчки
Гидротрансформатор имеет в своей конструкции турбину и насос. Между этими лопастными машинами располагается реактор (внешне выглядит, как колесо с лопатками), который является направляющим аппаратом. Он может быть легко блокирован обгонной муфтой или просто вращаться, все зависит от условий движения.
Лопасти центробежного насоса отбрасывают на турбинное колесо масло, потоки которого, собственно, и передают крутящий момент от ДВС к АКПП. Чтобы масло циркулировало непрерывно, предусмотрены специальные зазоры между турбиной и насосом, а их лопастям еще на производстве придается определенная геометрия. Именно тот факт, что крутящий момент передается потоками масла, объясняет отсутствие жесткой связи между самой КПП и движком (в механике первичный вал соединен напрямую с двигателем). Благодаря подобной схеме возможна остановка авто без выключения двигателя.
Однако мы говорили ранее, что просто передать крутящий момент на ведущие колеса недостаточно, необходимо его еще и качественно изменять – с этой задачей справляется реактор. Поскольку он расположен между турбиной и насосом, его лопатки располагаются на пути возвращения масла из турбины в насос. Если ректор неподвижен, то скорость масла, циркулирующего между колесами, увеличивается. И чем больше скорость циркулирующего масла, тем большее воздействие оно оказывает на колесо турбины. Реактор начинает вращаться в то момент, когда начинают сравниваться скорость насоса и обороты турбины, тем самым, снижая кинетическую энергию рабочей жидкости. Этот режим работы реактора принято называть «режимом гидромуфты».
Иногда преобразовывать скорость и крутящий момент просто не нужно (допустим, вы едете по прямой на постоянной скорости), тогда гидротрансформатор блокируется фрикционом. Но как только условия движения меняются (перешли с постоянной скорости по прямой на подъем в гору), гидротрансформатор тут же включается в работу. При уменьшении частоты вращения турбины начнет затормаживаться реактор, вследствие чего циркулирующее масло наберет скорость и автоматически увеличит показатель крутящего момента, который передается на колеса (то есть на вал от турбины). Этого диапазона увеличения хватит для преодоления подъема без необходимости переключения на более низкую передачу.
Каким образом включается передача?
Переключение передач происходит без разрыва мощности – одна выключилась, тут же включается другая. Гидравлический толкатель приводится в движение давлением масла, используемого в гидротрансформаторе, после чего он давит на фрикцион. Показатель давления регулируется электроникой. В этот момент элементы фрикциона (связанные жестко с валом) застопорятся. Вал останавливается, и передача включается.
При переключении рычага АКПП в режим «drive», на центральный вал передается крутящий момент от двигателя. Вал соединяется с солнечной шестерней, в то время как коронная шестерня блокируется фрикционом. Как только будет разблокирована коронная шестерня, она наберет свою мощность при вращении, и передача повысится. Если же электронному устройству пришла команда на понижение передачи, то вал фиксируется фрикционом, в то время как двигатель вращает солнечную шестерню планетарного ряда. В этот момент коронная шестерня теряет свою мощность и передача понижается.
Для наглядной демонстрации устройства автоматической коробки передач, также предлагаем посмотреть видео компании Toyota.