Блокировка гидротрансформатора АКПП что это?

В этой статье:

Гидротрансформатор АКПП: все об устройстве и неисправностях (видео)

Гидротрансформатор – это далеко не новое изобретение для автомобильной индустрии. Впервые он появился порядка ста лет назад, но за долгое время своего существования устройство претерпело значительные изменения. Сегодня гидротрансформаторы используют для передачи крутящего во многих отраслях промышленности. Разумеется, автомобильная промышленность исключением не стала. Об особенностях устройства гидротрансформаторов, принципе их работы, а также неисправностях вы сможете узнать из материала Avto.pro.

Достоинства и недостатки

Прежде чем мы начнем изучать устройство гидротрансформаторов, давайте разберемся, почему их вообще стали применять. Трансмиссия с жестким соединением первичного вала с двигателем имеет серьезный недостаток: в определенных режимах работы двигателя на трансмиссию приходятся сильные нагрузки, которые становятся причиной ускоренного износа деталей. Трансформатор решил эту проблему. Но у него есть и другие достоинства. Среди них:

Обеспечение плавного троганья с места;
Потенциальная возможность увеличения крутящего момента от автомобильного двигателя;
Устройство практически не нуждается в обслуживании.

Где есть достоинства, там есть и недостатки. особенность гидротрансфортматора – передача момента посредством движения жидкости – является и его главным недостатком. Вот почему автоконцерны продолжают работать над его улучшением:

Устройство имеет относительно невысокий КПД;
Оно пагубно сказывается на динамике автомобиля;
Стоимость устройства довольно высока.

Так как на раскручивание жидкости в гидротрансформаторе требуется время и мощность, динамика автомобиля может пострадать. Кроме того, проектирование и сборка гидротрансформатора требует больших экспертных мощностей и денежных трат. Автомобиль, оснащенный АКПП с трансформатором стоит дороже моделей с наиболее простой механической трансмиссией. Но с учетом того, что устройтсво не только делает работу трансмиссии более плавной, но и увеличивает ее эксплуатационный ресурс, денежные траты окупаются.

Подробнее о принципе работы

Принцип работы гидротрансформатора сводится к передаче момента от двигателя к автомобильной трансмиссии без создания жесткой связи. Момент передается посредством рециркуляции жидкости. По сути, работает трансформатор АКПП так же, как и гидравлическая муфта. Но не стоит путать два этих устройства – гидротрансформатор несколько сложнее. Он состоит из таких элементов:

Корпус;
Насосное колесо / насос;
Статор / реактор;
Обгонная муфта;
Механизм блокировки / плита блокировки;
Турбинное колесо / турбина.

Если разобрать гидротрансформатор, то можно увидеть следующее: на одной оси размещено турбинное, насосное и реакторное колесо, а весь внутренний объем механизма заполнен трансмиссионной жидкостью. Между каждым из лопастных колес нет жесткого соединения, но оно и не требуется.

Насосное колесо имеет жесткое соединение с коленвалом, а значит, при запуске двигателя оно будет проворачиваться вместе с ним. Турбинное колесо имеет жесткое соединение с первичным валом автомобильной АКП. Между этими колесами расположен реактор, иначе называемый статором. Сам же реактор имеет смежный элемент – муфту свободного хода, которая не дает ему вращаться в двух направлениях.

Кстати, в обычных гидравлических муфтах, которые часто сравнивают с гидравлическими трансформаторами, статора и муфты нет.

Лопасти всех колес имеет особую геометрию, которая позволяет им захватывать как можно больший объем трансмиссионной жидкости. Работает устройство так: при включении двигателя и по ходу повышения оборотов насосное колесо начинает вращаться со все большей скоростью, постепенно раскручивая и жидкость.

Так как турбинное колесо имеет схожую геометрию лопастей, оно начнет вращаться, увлекаемое трансмиссионной жидкостью. Выделяется здесь только реактор – он придает жидкости ускорение. Это становится возможным благодаря особой конструкции лопаток. Они имеют специфический профиль с сужающимися межлопаточными каналами.

Жидкость, входя в сужающиеся каналы, выбрасывается в сторону выходного вала с увеличенной скоростью.

Формирование потока жидкости в гидротрансформаторе напрямую определяется скоростью насосного колеса. Скорость вращения последнего, в свою очередь, зависит от скорости вращения коленчатого вала. Как только лопастные колеса синхронизируется, гидротрансформатор начинает работать как гидромуфта – он не увеличивает крутящий момент. Если же нагрузка на выходной вал увеличивается, турбинное колесо немного замедляется. Реактор (статор) блокируется, начиная трансформировать поток трансмиссионной жидкости.

Режимы работы

Для полного понимания принципов работы гидротрансформатора стоит уделить внимание режимам его работы. Как стало понятно из предыдущих разделов, этот агрегат передает крутящий момент без жесткого соединения вращающихся деталей. Однако в силу отсутствия такого соединения агрегат имеет несколько недостатков. В частности, уже упомянутые низкий КПД и посредственная динамика автомобиля. Проблемы удалось решить на конструктивном уровне – введением механизма блокировки, иначе называемого блокировочной плитой. У современных гидротрансформаторов есть несколько режимов работы:

Блокировка;
Проскальзывание.

Блокировочная плита соединена с турбинным колесом, а значит, и с первичным валом коробки передач при помощи пружин демпфера крутильных колебаний. Получив команду от блока управления трансмиссией, она прижимает к внутренней поверхности корпуса агрегата под действием давления жидкости. Так как на плите расположены фрикционные накладки, она может обеспечить жесткое соединение и передачу крутящего момента от силового агрегата трансмиссии даже без участия жидкости. Блокировка может включаться на любой из передач.

Блокировка гидротрансформатора может быть и частичной. Если плита прижимается к корпусу устройства неполностью, гидротрансформатор переходит в режим проскальзывания. Крутящий момент при этом передаваться как через механизм блокировки, так и через циркулирующую жидкость.

В этом режиме автомобиль имеет достойные динамические характеристики, а его трансмиссия продолжает работать плавно. Электроника включает частичную блокировку при разгоне и отключает при понижении скорости. У данного режима есть только один недостаток: частое его включение приводит к истиранию фрикционной накладки плиты.

Продукты износа попадают в трансмиссионное масло, что отрицательно сказывается на его рабочих свойствах.

Применение гидротрансформаторов

Возьмем пример того, когда гидротрансформатор упрощает пользование автомобилем. Предположим, начинается подъем на гору после движения по ровному участку дороги. Водитель забыл о манипуляциях с педалью акселератора. Так как нагрузка на ведущие колеса увеличилась, а автомобиль сбросил скорость, частота вращения турбины должна уменьшиться.

При этом уменьшилось гидравлическое сопротивление – скорость циркуляции трансмиссионного масла в гидротрансформаторе увеличилась. Это означает, что крутящий момент, передаваемый валу турбинного колеса, вырос.

Водитель обнаружит, что пока лопастные колеса не синхронизировались, автомобиль двигается так, будто произошел переход на низшую передачу, как это делается в автомобилях с механической коробкой передач.

Пытливый автолюбитель может обнаружить следующее: крутящий момент может преобразовываться гидротрансформатором слишком большое число раз. Что при этом происходит? Необходимая скорость уже достигнута, однако жидкость продолжает набирать скорость вращения. Здесь на выручку приходит механизм блокировки. Он создает жесткую связь между ведущим и ведомым валом. Блокировка устроена так, что потери мощности будут минимальными. При этом гидротрансформатор не увеличит расход топлива как до, так и после блокировки.

Вот еще один вопрос: если гидротрансформатор сам может менять величину крутящего момента, зачем присоединять его к автоматической коробке передач? Дело в том, что коэффициент изменение крутящего момента данного устройства равен 2,0 – 3,5 (обычно 2,4). Это не тот диапазон передаточных чисел, который нужен для эффективной работа автомобильной трансмиссии. К тому же, гидротрансформатор никак не поможет в движении задним ходом или в случаях, когда ведущие колеса разъединены с двигателем.

Неисправности гидротрансформаторов

Конструкция гидротрансформатора не кажется слишком сложной. Да, каждая деталь устройства спроектирована с учетом того, что к ней будут прилагаться большие нагрузки. Однако учтите тот факт, что в тандеме с трансформатором работает и электроника. Механические и электронные компоненты рано или поздно выходят из строя, причем у разных моделей авто могут быть свои специфические неисправности. Чаще всего автолюбители отмечают следующее:

Появление посторонних звуков при работе трансмиссии без приложения нагрузки. Причина: износ опорных или промежуточных подшипников;
Появление вибрации на высоких скоростях, реже – во всех режимах работы АКПП. Причина: засоренность масляного фильтра и загрязнение трансмиссионной жидкости;
Выход реактора из строя и падение динамике автомобиля. Здесь стоит проверить обгонную муфту;
Скрежет, стук гидротрансформатора. Причина: разрушение лопастей;
Самопроизвольное переключение ступеней АКПП. Причина: неисправность электронной системы управления;
Полный выход трансмиссии из строя. Такое может произойти при обрыве соединения колеса с первичным валом коробки передач. Иногда помогает восстановление шлицевого соединения.

Отдельно стоит сказать об опасности перегрева гидротрансформатора. Если автолюбитель игнорировал необходимость замены трансмиссионного масла, трансформатор будет страдать от сухого трения и перегрева. Также стоит уделять внимание остаточномуресурсу фильтра АКПП и чистоте системы охлаждения агрегата. Обычно проблема устраняется заменой расходников, чисткой и заливкой нового масла. В запущенных случаях требуется замена отдельных узлов гидротрансформатора.

Общие признаки выхода гидротрансформатора из строя: повышенный расход топлива, рывки при движении на постоянной скорости, а также при торможении двигателем, плохое состояние масла при замене. Как правило, масло в агрегате с изношенным гидротрансформатором имеет черный цвет. Некоторые неисправности могут указывать на поломку других деталей автоматической коробки передач, так что если вы заметили ненормальную работу трансмиссии, скорее обращайтесь к специалисту для диагностики своего авто.

Выбор нового агрегата

Найти новый гидротрансформатор не так уж сложно. Автолюбителям важно понимать, что при подборе нельзя допускать ошибок – если он выберет неподходящий агрегат, его не получится установить на свой автомобиль. Как результат, устройство нужно будет возвращать продавцу и начинать поиски снова. Чтобы не допустить ошибку, гидротрансформатор обычно ищут по:

VIN-коду;
Коду имеющегося агрегата.

Особняком стоит поиск по параметрам автомобиля. Он не всегда дает точный результат, но если вести поиски в проверенных электронных каталогах, то вероятность ошибки становятся меньше. Необходимо указывать практически все технические параметры транспортного средства – от марки, модели и года выпуска до характеристик двигателя и коробки передач.

Отдельно стоит рассказать о ремонте гидротрансформатора. Новое устройство в сборе стоит от 600 до 1000$, а иногда и больше. Ремонт же обходится в среднем в 4-6 раза дешевле. Впрочем, важно учитывать и стоимость снятия коробки передач. Как правило, мастера проводят мойку и дефектовку деталей, меняют уплотнители, гидроцилиндры, фрикционные накладки блокировочной плиты, а также по необходимости балансируют лопаточные колеса. Полный выход гидротрансформатора из строя – это запущенный случай. Автолюбителям достаточно менять расходники и вовремя проводить диагностику.

Вывод

Гидротрансформатор – это один из важных компонентов автоматических коробок передач, который делает эксплуатацию автомобиля еще более простой и комфортной. В силу относительной простоты устройства и применения деталей с большим эксплуатационным ресурсом, он редко выходит из строя. Но не стоит думать, что довести дело до капитального ремонта будет сложно.

Если водитель игнорирует необходимость регулярной замены масла и фильтров, поломка случится в самый неожиданный момент. Впрочем, даже изношенный гидротрансформатор можно отремонтировать. Добиться полного выхода устройства из строя нелегко. Если вы заметили, что трансмиссия начала работать ненормально, мы советуем для начала обратиться к специалисту. Он локализует проблему и выяснит, подлежат ли компонента АКП ремонту.

Так как новый гидротрансформатор стоит немалых денег, ремонт будет предпочтительнее.

С полной версией статьи можете ознакомиться здесь

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c7d2c2eeada0500b2d920cf/5d429363b96cfd00aefa2907

Устройство гидротрансформатора АКПП

Гидротрансформатор — это внешняя составляющая системы трансмиссии, которая передает крутящий момент от мотора на автоматическую коробку переключения передач (АКПП). Эта деталь имеет форму тора и состоит из двух соединенных турбин — ведомой и ведущей.

Управление гидротрансформатором АКПП осуществляется с помощью гидроблока, поэтому при возникновении ошибок проверяются и гидромеханическая, и электронная составляющие устройства.

Зачем нужен гидротрансформатор (бублик) в АКПП

Гидротрансформатор заменяет систему сцепления и позволяет избежать выключения двигателя при остановках. Система из двух турбин передает крутящий момент на коробку-автомат с преобразованием значения в 2-3,5 раза.

Устройство гидротрансформатора.

Во время перехода между передачами гидравлический преобразователь забирает часть крутящего момента, что делает переключение плавным и безопасным для трансмиссии. При быстром разгоне или резком торможении трансформатор служит дополнительным барьером, который предохраняет АКПП от перегрева и выхода из строя.

Как действует гидротрансформатор АКПП

Передача крутящего момента между валами двигателя и трансмиссии осуществляется за счет движения масла в насосе и ведомой турбине. Насос нагнетает давление в гидромеханическую систему и стимулирует вращение центростремительной турбины. На лопатки этой турбины подается рабочая жидкость.

Трансмиссионное масло является не только рабочей средой для трансформатора, но и охлаждающей жидкостью для деталей АКПП и смазкой для контактирующих поверхностей. Реактор устройства, который располагается между насосом и турбиной, регулирует увеличение крутящего момента и возвращение масла с турбины на насосное кольцо. При большой разнице моментов колес реактор блокируется с помощью муфты, которая соединена с насосом.

Часть энергии, которая вырабатывается двигателем, расходуется на движение и нагрев жидкости. Когда скорость вращения валов мотора и трансмиссии синхронизируется, необходимость в повышении момента исчезает, а потери мощности становятся весомым недостатком. Чтобы избежать этих потерь, гидротрансформатор блокируется.

Блокировка устройства позволяет напрямую передавать крутящий момент с коленчатого вала на трансмиссионный. Как только скорость их вращения рассинхронизируется, трансформатор снова включается в систему переключения.

Устройство гидротрансформатора коробки-автомат

Гидравлический трансформатор состоит из следующих деталей:

насос и насосное колесо — помпа сохраняет нужное давление в системе, а колесо насоса сопряжено с коленчатым валом;
турбина с лопатками — прочно соединяется с валом, передающим усилие мотора на АКПП;
реакторное колесо (реактор) — сопряжено с турбинным и насосным колесом;
блокировочная муфта — останавливает работу трансформатора для прямого сцепления коленвала и трансмиссии;
муфта свободного хода (обгонная) — вращает реактор в направлении, противоположном движению других колес.

Все детали трансформатора заключены в герметичную систему, а рабочая жидкость движется по замкнутому циклу. Если в корпусе устройства образуется течь, то рабочее давление падает, что сказывается на разгонных характеристиках автомобиля и состоянии фрикционных дисков АКПП.

Принцип работы гидротрансформатора

Составные части гидротрансформатора АКПП.

Принцип работы гидромеханического трансформатора основан на передаче энергии и крутящего момента через рециркуляцию рабочей жидкости (ATF) между лопастями насосного кольца и лопатками турбины. Компоненты связаны между собой опосредованно, через движение масла и обгонную муфту.

Кольцо насоса вращается в такт с коленчатым валом мотора, перемещая масло между своими лопастями. Жидкость одновременно перемещается вдоль поверхности лопастей и вращается относительно центральной оси устройства. После того как насосное кольцо выбрасывает масло, оно попадает на лопатки турбины. Давление на лопатки заставляет турбину вращаться.

Сложная конфигурация лопаток позволяет создать завихрения, которые ускоряют движение потока и увеличивают крутящий момент колеса. После передачи крутящего момента на трансмиссионный вал поток направляется на статор (реактор), а затем возвращается на лопасти насоса.

Статор может регулировать скорость потока жидкости в замкнутой системе. Если он не препятствует прохождению масла, то конструкция превращается из трансформатора в муфту. Гидромуфта является одним из основных режимов работы гидротрансформатора АКПП.

Работа системы гидравлического преобразователя контролируется электронным блоком управления (ЭБУ). Для этого внутри тора установлены датчики, измеряющие давление рабочей жидкости, скорость вращения лопаток и другие параметры.

Принцип работы трансформатора несложно понять на примере движения при подъеме. При езде в гору нагрузка на ведущие колеса автомобиля постепенно увеличивается, что приводит к снижению скорости машины и вращения турбины. При уменьшении скорости вращения падает сопротивление движению жидкости, что позволяет ускорить ее перемещение по турбине.

Рост скорости циркуляции автоматически приводит к увеличению крутящего момента турбинного колеса. Процесс продолжается до достижения равновесия между усилием сопротивления и скоростью потока.

Гидротрансформатор и коробка передач.

При блокировке трансформатора подача топлива в цилиндры приостанавливается, что позволяет сэкономить горючего. Движение автомобиля осуществляется «накатом», поэтому при выключенном преобразователе можно добиться торможения двигателем.

В зависимости от модели машины и алгоритмов, заложенных в ЭБУ, блокировочный механизм может запускаться как при высоких скоростях (не менее 60-70 км/ч), так и при низких (около 20 км/ч).

За счет опосредованного контакта деталей гидротрансформатор является эффективным амортизирующим устройством.

Если этот узел блокирован, а двигатель и АКПП находятся в жесткой сцепке, то коробка-автомат получает не только 100% передаваемой энергии, но и ударные нагрузки, которые негативно сказываются на ее состоянии.

Признаки неисправности гидротрансформаторов АКПП

Признаками неполадок в гидротрансформаторе являются:

вибрация, жужжание во время езды — часто свидетельствуют о повышении вязкости масла, снижении его охлаждающих и смазочных характеристик, засорении масляного фильтра;
механический шум в коробке передач, шуршание, которое становится слабее во время движения, — могут возникать вследствие износа подшипников трансформатора;
скрежет и стук в области тора или АКПП — являются признаком критической деформации, выпадения или разрушения лопастей насоса, лопаток турбины и реактора;
запах расплавленного пластика в салоне, который усиливается при наборе скорости, — свидетельствует о перегреве деталей трансформатора, засорении системы охлаждения или снижении уровня масла вследствие потери герметичности;
снижение способности к разгону — может быть обусловлено износом или повреждением муфты свободного хода;
резкие толчки при автоматическом и полуавтоматическом переключении передач — могут свидетельствовать как о загрязнении и низком уровне масла, так и о проблемах с гидроблоком;
пробуксовка — является признаком износа муфты, загрязнения рабочей жидкости или падения давления масла в системе;
остановка автомобиля — возникает при повреждении шлицев, которые соединяют турбинное кольцо и вал коробки-автомата;
активация аварийного режима — может быть связана с неисправностями муфт и контактирующих деталей, наличием металлической стружки в ATF, попаданием крупного обломка детали в турбину или неисправностями электроники;
выключение двигателя при смене передач — может свидетельствовать о неисправностях в ЭБУ или перегреве электронной системы управления.

При самостоятельной проверке трансмиссионной жидкости и техобслуживании машины могут обнаружиться и другие симптомы неполадок: снижение уровня масла в АКПП, помутнение ATF, загрязнение металлической пудрой и др. Эти поломки устраняются после диагностики трансформатора. Причиной снижения уровня масла часто становится наличие течи в корпусе устройства.

Наиболее уязвимыми зонами являются уплотнители и сальники. Появление металла в пробе ATF свидетельствует об износе торцевой шайбы, реже — других деталей гидромуфты.

Неисправность может быть вызвана комплексом факторов. Например, при износе фрикционной накладки устройства блокировки ее остатки забивают каналы системы, приводя к масляному голоданию трансформатора, перегреву его механической и электронной частей, вибрации и неравномерному износу сальников и втулок. Несвоевременная замена изношенных частей может привести к тому, что грязь и куски деталей повредят лопасти всех трех рабочих колец.

Замена или ремонт

Гидротрансформатор хорошо поддается ремонту. Все его детали, включая лопатки и кольца насоса, турбины и реактора, доступны на рынке запчастей.

Ремонт трансформатора проходит в несколько этапов:

срезание сварного шва и разборка устройства;
очищение частей гидротрансформатора от грязи и масла специальным раствором (сольвентом);
диагностика деталей (осмотр, дефектация различными методами);
снятие изношенных частей, высверливание или срезание их крепления;
прикрепление, приваривание или приклеивание новых запчастей;
проверка герметичности блокировочного поршня, замена сальников и уплотнителей;
сборка трансформатора, балансировка (выравнивание биения) на станке;
сварка корпуса;
проверка качества сварных швов, внутреннего зазора, функциональности блокировки;
повторная балансировка гидротрансформатора;
проверка исправности отремонтированного устройства.

При разрушении нескольких деталей, сильном износе трансформатора или сочетании этих факторов может быть рекомендована полная замена устройства. Стоимость замены может на порядок превышать среднюю цену ремонта. Восстановленные и бывшие в употреблении устройства могут стоить дешевле, но и ресурс их работы будет на 20-40% меньше, чем у новых.

Как продлить жизнь гидромуфте автоматической КПП

Чтобы продлить срок эксплуатации гидромеханического трансформатора, нужно соблюдать следующие рекомендации:

регулярно проверять цвет и прозрачность масла в АКПП и проводить замену ATF и фильтров не реже чем 1 раз на 40-60 тыс. км пробега;
заливать жидкость, рекомендованную производителем автомобиля;
менять уплотнители и сальники при каждом капитальном ремонте и переборе трансформатора, обязательно заменить все прокладки при пробеге более 150 тыс. км без ремонта;
избегать резкого набора и сброса скорости, при агрессивной езде чаще менять расходники и масло;
после запуска двигателя поочередно включить все передачи и режимы, удерживая тормоз и задержавшись на каждой по 2-3 секунды;
избегать буксировки и в положении ведомой машины (при выключенном моторе), и в положении ведущей;
при низких температурах прогревать машину не менее 10 минут на холостом ходу, в теплое время года — 2-3 минуты (трансмиссия и гидромуфта прогреваются отдельно, при включенном двигателе).

Срок службы АКПП с гидротрансформатором при своевременной замене масла и фильтров может составить более 300 тыс. км. При пробеге более 150 тыс. км в большинстве случаев требуется ремонт или замена основных деталей устройства — корпуса, муфт, турбины и др.

При неосторожной эксплуатации или наличии дефектов в конструкции капитальный ремонт может понадобиться существенно раньше.

Источник: https://topvariator.ru/akpp/gidrotransformator-akpp

Как блокируется гидротрансформатор: какие неисправности связаны с блокировкой ГДТ

Как известно, в устройстве АКПП и вариаторов CVT, а также изредка и некоторых преселективных роботов РКПП, привычное «механическое» сцепление отсутствует. В данном случае связь двигателя и коробки передач, а также передачу крутящего момента от мотора на коробку осуществляет отдельное устройство под названием гидротрансформатор АКПП (бублик, гидромуфта).

Более того, ГДТ не просто передает, но и преобразует крутящий момент, позволяя машине с автоматом эффективно разгоняться, плавно трогаться и продолжать движение на небольшой скорости и т.д. При этом многие АКПП считаются менее эффективными (снижение КПД) и экономичными именно благодаря наличию в устройстве гидротрансформатора.

По этой причине, в целях снижения расхода топлива и повышения КПД, на разных этапах развития автоматической трансмиссии инженеры увеличили количество передач самой коробки (сначала с 3 до 4, затем до 5 и далее до 8 и больше), а также оснастили гидротрансформатор блокировкой.

Далее мы рассмотрим устройство ГДТ, что такое блокировка гидротрансформатора и как она работает, для чего нужна принудительная блокировка гидротрансформатора АКПП, а также что делать, если не блокируется гидротрансформатор АКПП и чем чревата езда без блокировки гидротрансформатора.

Устройство ГДТ и блокировка гидротрансформатора

Итак, «бублик» АКПП (название в обиходе пошло от формы данного устройства) представляет собой гидравлический узел. Казалось бы, сломаться в нем особо нечему, однако это мнение ошибочно. Прежде всего, эпоха «неубиваемых» двигателей и КПП с большим ресурсом давно закончилась.

Также гидротрансформатор на современных АКПП, в отличие от легендарных агрегатов 90-х годов, имеет более сложную конструкцию. Более того, все чаще и чаще специалисты относят данный элемент к «расходникам» с ограниченным сроком службы (не более 100-150 тыс. км). После этого ГДТ нуждается в ремонте или замене (подобно сцеплению на роботах или МКПП).

В противном случае «бублик» потянет за собой всю коробку, то есть нуждаться в ремонте будет не только сцепление в виде ГДТ, но и сама АКПП. Давайте разбираться. Чтобы было понятно, начнем с устройства «бублика» АКПП.

задача гидротрансформатора — преобразование крутящего момента. Фактически, ГДТ работает как гидравлический редуктор, имеющий возможность снизить обороты и повысить крутящий момент, причем коэффициент трансформации доходит до 2.4.

Идем далее. Если в обычном сцеплении момент передается через диски, которые «смыкаются» между собой, в ГДТ энергия передается через трансмиссионное масло ATF, которое заливается в автоматическую коробку передач. Если просто, внутри ГДТ установлены два колеса – насосное и турбинное.

Коленвал двигателя связан с насосным колесом. Это колесо направляет потоки жидкости на турбинное колесо, которое, в свою очередь, связано с валом коробки передач. Подаваемое насоcным колесом масло ATF крутит турбинное колесо, после чего возвращается обратно на насосное колесо.

При этом перед возвратом жидкость также попадает на лопатки специального направляющего аппарата, который выполнен в виде реакторного колеса. Колесо-реактор разгоняет поток жидкости, направляя его в сторону вращения.

В результате поток жидкости ускоряется до того момента, пока скорость вращения насосного колеса не будет равна скорости вращения турбинного колеса. Как только скорости уравняются, «бублик» перейдет в режим гидромуфты. В таком режиме не осуществляется преобразования крутящего момента, реакторное колесо вращается свободно, никак не влияя на поток жидкости.

Также, чем большей окажется разница скоростей вращения турбинного и насосного колеса, тем сильнее будет разгоняться поток жидкости. Также во время разгона неизбежно происходит нагрев масла ATF. Естественно, КПД гидротрансформатора будет снижаться, так как часть полезной энергии расходуется на нагрев.

Если же скорость вращения насосного и турбинного колеса выравнивается, передавать крутящий момент через масло, причем с потерями, нерационально. Именно по этой причине в гидротрансформаторы стали интегрировать элементы простого фрикционного сцепления (действие основывается на трении).

Данное решение называется блокировкой гидротрансформатора. Блокировка «бублика» позволяет напрямую соединить входной и выходной вал, чтобы передать крутящий момент напрямую, то есть без потерь. При этом старые АКПП имели такой ГДТ, где блокировка гидротрансформатора срабатывала в автоматическом режиме.

Срабатывание происходило благодаря давлению давления жидкости АТФ. При этом блокировался на таких АКПП гидротрансформатор зачастую на высоких скоростях, позволяя эффективно поддерживать автомобилю ранее набранную скорость и одновременно экономить горючее.

Однако в дальнейшем в устройстве АКПП стало больше электроники, за блокировку гидротрансформатора стал отвечать отдельный клапан с электронным управлением. Способов реализации самой блокировки много, однако основная задача — соединить валы и передать момент, минуя масло.

Позже конструкторы пошли еще дальше, стремясь приблизить ГДТ по своей производительности к обычному сцеплению. В результате при разгоне автомобиля уже происходит частичная блокировка ГДТ (принудительная блокировка гидротрансформатора АКП), когда фрикционные накладки немного смыкаются, чтобы эффективно передать момент. Далее блокировка «бублика» срабатывает как можно раньше для уменьшения потерь в гидротрансформаторе.

Получается, сегодня ГДТ является гибридной конструкцией, которая сочетает в себе как гидравлику, так и элементы обычного механического сцепления. Если учесть, что современные моторы высокопроизводительные, неизбежно увеличивается крутящий момент и нагрев жидкости в ГДТ.

Также высоки требования к экономичности автомобилей, то есть любые потери нужно сводить к минимуму. По этой причине максимум нагрузки для передачи момента от ДВС на КПП переложено на блокировку гидротрансформатора.

Неисправности гидротрансформатора и его блокировки

Рассмотрев, на чем основана работа ГДТ и как блокируется гидротрансформатор, не трудно догадаться, что наличие фрикционных накладок (трущихся пар) означает уменьшение срока службы. Более того, указанные фрикционные пары активно изнашиваются с учетом больших нагрузок и раннего срабатывания блокировки.

Также продукты их износа загрязняют сам ГДТ изнутри, еще сильному загрязнению подвержено трансмиссионное масло. Результат — активный износ всех без исключения деталей не только самого «бублика», но и АКПП. Первыми от наличия абразива в масле страдают лопатки колес ГДТ и подшипники, затем выходят из строя прокладки и уплотнители из резины, далее грязное масло повреждает каналы гидроблока АКПП, соленоиды и т.д.

Рекомендуем также почитать статью о том, почему буксует АКПП. Из этой статьи вы узнаете о причинах, по которым происходит пробуксовка коробки автомат. Если просто, основным источником загрязнения жидкости ATF в современных автоматах является именно гидротрансформатор. Хуже всего, если конструктивно материал фрикционных накладок блокировки приклеен к основе. Это значит, в результате неизбежного износа в масло попадает не только абразив, но и частицы клея. Клейкая основа загрязняет масло еще быстрее.

Становится понятно, что «бублик» с изношенными элементами блокировки нужно менять или проводить его ремонт, причем во многих случаях уже к 100-150 тыс. км. Именно по причине того, что у старых АКПП блокировка срабатывала редко или ее не было изначально, интервалы замены масла были большими, также впечатляющим оказывался и ресурс самой АКПП и ГДТ. О современных аналогах, к сожалению, этого сказать нельзя.

Чем чревата езда без блокировки гидротрансформатора

Итак, не трудно догадаться, что активная эксплуатация авто с неисправной блокировкой ГДТ может обернуться целым рядом более серьезных проблем или даже выходом всей АКПП из строя.

Как правило, в современных АКПП гидротрансформатор блокируется на всех передачах, за срабатывание отвечает электроника и отдельный клапан, который регулирует силу прижатия. Как уже говорилось выше, частичная блокировка включается даже при плавном разгоне.

Если машину разгонять резко, блокировка ГДТ сработает практически сразу. Пока автомобиль новый, такая работа «бублика» позволяет обеспечить хорошую разгонную динамику наряду с высокой топливной экономичностью.

Однако в дальнейшем неизбежен износ накладок блокировки, причем происходит это быстро. С одной стороны, можно часто менять масло в АКПП, чтобы свести к минимуму загрязнения самой коробки. Это эффективный способ, однако на интенсивность износа накладок он никак не влияет.

Фактически, к ста тысяч километров накладки изношены, блокировка перестает быть плавной, машина дергается при ее срабатывании, продукты износа выделяются все активнее и активнее, засоряется клапан (соленоид) блокировки гидротрансформатора, загрязнение масла и рывки еще больше усиливаются. В худших случаях автомат переключается с ударами, коробка толкается и сильно пинается. Результат — сильные повреждения самой АКПП.

Становится понятно, что кроме банального перегрева масла в АКПП по причине неработающей блокировки ГДТ, также износ накладок блокировки приведет к скорому выходу коробки-автомат из строя. В подобной ситуации дешевле и правильнее заменить или отремонтировать сам гидротрансформатор при появлении первых признаков неисправности, чем менять или капитально ремонтировать всю АКПП.

С учетом того, что ремонт гидротрансформаторов доступнее по цене, чем замена «бублика», такой вариант намного более востребован и распространен. При этом ремонт нужно доверять опытным специалистам, так как корпус ГДТ для выполнения работ нужно резать, затем устройство разбирают, выполняется дефектовка, замена уплотнительных элементов, фрикционных накладок и других элементов.

По окончании корпус требуется правильно заварить, после чего выполняется балансировка гидротрансформатора. Сварка и балансировка предельно важны, так как от этого напрямую зависит герметичность корпуса и общее качество работы узла. Также ошибки во время ремонта могут привести к выходу не только ГДТ, но и самой коробки или даже ДВС.

Подведем итоги

С учетом вышесказанного становится понятно, что гидротрансформатор на современных АКПП является сложным устройством, которое конструктивно представляет собой гидромуфту с интегрированным фрикционным сцеплением.

При этом срок службы «бублика» зачастую в два раза меньше, чем самой АКПП. Это значит, что если масло в АКПП быстро темнеет, автомобиль расходует больше горючего, появились рывки при разгоне и во время торможения двигателем, тогда высока вероятность поломок ГДТ (не блокируется гидротрансформатор АКПП).

В случае, когда водитель замечает первые признаки неисправностей гидротрансформатора, необходимо выполнять его ремонт или полную замену. В противном случае дальнейшая эксплуатация может привести к серьезным неисправностям самой АКПП.

Напоследок отметим, что увеличить срок службы «бублика» можно только путем щадящей эксплуатации автомобиля, отказа от нагрузок и езды на повышенных оборотах, а также при помощи регулярной и полной замены масла в автоматической коробке передач. Еще предельно важно следить за тем, чтобы коробка-автомат не перегревалась. При необходимости следует установить допрадиатор АКПП для лучшего охлаждения.

Источник: http://KrutiMotor.ru/blokirovka-gidrotransformatora-akpp/

Гидротрансформатор АКПП: все об устройстве и неисправностях

Экскурс в историю

Прообраз современных гидротрансформаторов был создан еще в 1905 году Германом Феттингером – талантливым немецким инженером, который работал над устройствами для передачи передачи крутящего момента. Свой механизм он назвал гидромуфтой. Изначально его планировалось использовать в судах.

Суть работы муфты сводилась к передаче крутящего момента с помощью рециркуляции жидкости, которая заполняла пространство между парой лопастных колес.

Такое техническое решение должно было решить проблемы обратной нагрузку на валы, двигатель и их соединительные элементы – жидкость решила бы недостатки жесткой связи между агрегатами и смежными с ними деталями.

Первый автомобиль, оснащенный гидротрансформатором, выпустил концерн General Motors. Это была модель Oldsmobile Custom 8 Cruiser 1939 года. Автолюбители отметили, что управление данным автомобилем было очень легким, простым и, разумеется, комфортным. Чуть позже аналогичные устройства начали применять и в других моделях личного транспорта. Сегодня гидротрансформатор является верным спутников автоматических коробок передач. Автолюбители часто называют его «бубликом» из-за специфической геометрии.

Акпп принцип работы

Одним из существенных недостатков двигателей внутреннего сгорания, а также двигателей дизеля заключается в передаче на колеса максимального крутящего момента лишь в небольшом диапазоне оборотов. Для ликвидации этого недостатка их работы и была придумана трансмиссия.

Автоматическая коробка переключения передач или АКПП появилась сравнительно давно. Основной целью ее создания было избавление водителя от постоянной необходимости работы сцеплением и ручкой переключения передач. Автомобиль, таким образом, должен был стать комфортнее и безопаснее.

Первые разработки в этой сфере начались в 1930 году в Америке, и к шестидесятым годам двадцатого века автоматические трансмиссии приобрели привычный нам вид, стали надежными и долговечными. АКПП распространились по миру, но в Европе они получили свое распространение совсем недавно, на конец двадцатого века автомобилей с АКПП было не более 20%. В СССР автомобили с АКПП массово не производились и пришли к нам только после распада советского союза.

Редкие исключения составляли специализированные Чайки и Волги, некоторые автобусы, тракторы и БелАЗы. В XXI веке автомобили гражданского пользования с АКПП, наконец, начали производить и у нас.

Принцип работы АКПП

Состоит классический автомат из гидротрансформатора, фрикционных и обгонных муфт, а также соединительных валов, электронного блока управления и планетарной передачи.

Для обеспечения передаточных отношений используются планетарные передачи, которые состоят из водила, солнечной и кольцевой шестерни, сателлитов. За счет вращения одних и фиксации других элементов и происходит смена передаточного числа. Вокруг солнечной шестерни вращаются сателлиты, между ними устанавливается планетарное водило, сверху – коронная шестерня. Фиксация осуществляется за счет тормозных лент и фрикционов. При блокировке коронной шестерни передаточное отношение растет. Уменьшается при блокировке солнечной шестерни. Переключение передачи происходит посредством давления масла на гидравлический толкатель.

Масляный насос поддерживает необходимое для работы коробки давление всегда, пока двигатель работает.

В современных АКПП гидроблок и электронный блок управления объединены в один узел. Гидравлическая плита представляет собой лабиринт каналов, через которые и происходит воздействие масла на фрикционы или тормозные ленты. Внутри каналов устанавливаются регуляторы, клапана и соленоиды. Электрическая часть состоит из различных датчиков и компьютера.

Принцип работы гидротрансформатора АКПП

Механизм гидротрансформатора заменяет АКПП сцепление, он представляет собой большое колесо и его основная задача – передавать крутящий момент с двигателя на колеса, посредством вращения потоков масла, то есть АКПП не связана с двигателем жестко. Переключение передач происходит путем блокировки муфт.

Процессом переключения руководит электронный блок управления, основываясь на показаниях датчиков оборота двигателя, его скорости, показаний гироскопа и других датчиков. Помимо гидравлических АКПП, принцип гидротрансформатора используется для работы бесступенчатых трансмиссий – вариаторов.

Сфера применения гидротрансформатора очень велика – от привычных нам легковых автомобилей до сверхтяжелой специальной техники.

Гидротрансформатор включает турбинное, насосное и реакторное колеса. Насосное колесо соединяется с валом двигателя, а турбинное – с коробкой. Между ними находится реакторное колесо, которое связано с насосным через обгонную муфту. Принцип работы гидротрансформатора заключается в следующем: при начале движения начинает вращаться насосное колесо, тем самым закручивая потоки масла. Оно, в свою очередь, начинает вращать реакторное колесо, усиливая вращение за счет своих лопастей. Далее, на турбинное колесо передается поток масла и оттуда уже на колеса.

Блокировка гидротрансформатора. Принцип работы современного гидротрансформатора включает использование блокировки. Насосное и турбинное колеса жестко связаны. Ранее блокировка активировалась на 70 км/ч, но современные автомобили используют ее с самых маленьких скоростей. Блокировка гидротрансформатора позволяет экономить топливо, эффективно тормозить двигатель. Однако из-за нее куда быстрее изнашивается фрикцион гидротрансформатора, уменьшается плавность хода и в целом АКПП изнашивается быстрее. КПД по ходу работы гидротрансформатора теряется на перемешивание масла и его нагрев.

Гидромуфта работает для передачи момента, но не изменяет его величину. Для его изменения предназначено реакторное колесо. Реактор остается неподвижным пока скорость вращения турбинного колеса не сравняется с вращательной скоростью насосного колеса, затем оно освобождается. Таким образом, снижаются потери, и крутящий момент увеличивается до 300%.

Использование АКПП

Классическая АКПП имеет орган управления – селектор, на котором представлены несколько «передач»:

P – режим парковки, АКПП заблокирована механически. Завести автомобиль можно только на P и R. При отсутствии уклона этого режима достаточно, чтобы удержать автомобиль на месте;

R – режим заднего хода. Активируется только после того, как автомобиль полностью остановится;

N – нейтраль, используется для буксировки, АКПП выключена, но колеса не заблокированы;

D – переключение передач с 1 по последнюю последовательно;

S – переключение до второй передачи;

L – Езда на первой передаче.

Кроме этого, современные АКПП имеют еще и различные режимы функционирования коробки:

Sport – спортивный режим характеризуется тем, что переключение передач осуществляется на более высоких оборотах, автомобиль разгоняется быстрее;

Snow – зимний режим АКПП. В данном режиме машина начинает свое движение со 2-й передачи, снижая пробуксовки;

ECO – экономичный режим, топливная экономия;

O/D – запрет на переключение более высокой передачи, как правило, применяется для обгона;

Kickdown – режим быстрого ускорения для обгона, который активируется быстрым двойным нажатием на педаль акселератора, при этом автомат переключается на ступень вниз.

Плюсы АКПП

Комфорт для водителя, меньше действий для управления машиной, больше времени на дорогу.
АКПП не позволяет излишне нагружать двигатель, увеличивая его ресурс.
Современные АКПП переключаются быстрее, чем любой водитель переключает МКПП.
Огромный ресурс при правильной эксплуатации.
Из-за отсутствия жесткой связи двигателя с трансмиссией ударные нагрузки на нее исключены.

Минусы АКПП

Более дорогие в производстве по сравнению с МКПП.
Более дорогой и сложный ремонт в случае поломки.
Из-за передачи крутящего момента жидкостью больше потери мощности на двигатели, выше расход.
АКПП не позволяет использовать двигатель на полную.
Критична к пробуксовкам, меньше проходимость на моноприводных автомобилях.
Нельзя запустить с толкача.

Эксплуатация и обслуживание АКПП

Как и любой узел автомобиля АКПП необходимо эксплуатировать правильно, если этого не делать ресурс коробки можно сократить в несколько раз.

Эксплуатация в зимний период. Перед началом поездки АКПП необходимо прогревать не менее 5 минут при минусовой температуре. Автомату необходимо прогреться и разогнать по своим внутренностям загустевшее масло. Эксперты рекомендуют поставить автомобиль на тормоз и прогнать все положения селектора АКПП, задерживаясь в каждом на срок до минуты. До прогрева автомобиля и АКПП до рабочей температуры не следует допускать пробуксовок и резких разгонов.

Преодоление препятствий. Испытание сельскими, размытыми, грязными дорогами или снежно-ледяной коркой в России привычно для любого автовладельца. Приключения могут начинаться каждое утро в собственном дворе из-за «отличной» работы коммунальщиков и дорожных служб. АКПП не любит пробуксовок и выхода «раскачкой», таким образом её можно сжечь.

Для преодоления препятствий лучше использовать режим SHOW/WINTER, если его нет – переключить передачу в положение L или S (на некоторых автомобилях может обозначаться 1 или D1) и стараться не останавливаться. Если колеса угодили в ямку, раскачку можно изобразить с помощью движения вперед, отпускания газа, съезда в ямку естественным ходом и снова набиранием оборотов, то есть, не переключаясь на задний ход. Если выбраться сразу не получается – дайте АКПП остыть и отдохнуть.

В конце концов, существует масса других приемов для преодоления препятствий, например, помощь другого участника движения. Не забывайте отключать TRC или ESP, они снижают обороты двигателя при пробуксовках, что совсем не поможет, если автомобиль уже застрял.

Использование нейтрали. Переключать АКПП в нейтраль стоит только при простое свыше двух минут, в остальных случаях это сильно изнашивает АКПП и совсем ей не помогает. При съезде с горы, переключение в нейтраль не дает никакой экономии. Нейтраль существует только для буксировки неисправного автомобиля.

Буксировка прицепа либо же другого авто изнашивает автомобиль с АКПП значительно быстрее, буксировка не должна превышать расстояние в 20 километров.

Режим Кикдауна и разгоны. Если автомобиль изначально не позиционируется как спортивный, то постоянные разгоны ему только навредят. Если владелец автомобиля гонщик, то он может сразу готовить деньги на ремонт автомата. АКПП следует эксплуатировать в режимах, не превышающих 5 тыс. оборотов.

Запрещено переключать движущийся автомобиль на парковку или реверс, нажимать педаль газа и тормоза одновременно. Ездить на пониженной передаче и продолжать использовать ушедшую в аварию АКПП также запрещается.

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Режим парковки. Данным режимом следует пользоваться исключительно на горизонтальной плоскости. Если автомобиль стоит под уклоном, необходимо пользоваться ручным тормозом, а иначе весь вес автомобиля ляжет на блокиратор коробки, который тоже имеет свой ресурс. Причем сначала надо активировать ручник, потом уже переводить в положение парковки.

Контроль уровня и замена масла. Как и двигатель, АКПП способна проработать без масла всего несколько часов. От качества и чистоты масла зависит, насколько будет хорошо и долго работать АКПП. На различных АКПП масло меняется от 20 тыс. до 120 тыс. километров пробега.

Фильтр. Фильтр – это узел АКПП, ответственный за очистку масла от продуктов износа механизмов коробки. Современные фетровые фильтры меняются при каждой замене масла или ремонте, уже устаревшие, металлические, могли использоваться вплоть до капитального ремонта АКПП.

Современные АКПП. RAV4

Айсин – японская компания, специализирующаяся на производстве автоматических коробок передач, дочернее предприятие Японии. АКПП от Айсин по своей надежности и долговечности уступают лишь некоторым старым американским разработкам. Ресурс некоторых АКПП от Айсин доходит до 1500000 километров. В то время как многие производители ударились в эксперименты по созданию вариаторов и роботизированных коробок передач, Айсин и не думала о них забывать. С 2009 года Айсин начала выпускать АКПП модели U760E для автомобилей Лексус и Тойота Камри, Рав4 и других.

Шестиступенчатые АКПП U760E и некоторые другие аналоги от других производителей называют убийцами механических и роботизированных коробок передач. Характеристики этой разработки догнали и перегнали механические коробки передач. Они переключаются быстрее, более плавно, комфортнее, достигнута большая топливная экономия, лучше управляются и при этом достаточно надежны. Но цена и ресурс АКПП и МКПП по-прежнему не сравнимы.

На Рав4 и других автомобилях блокировка гидротрансформатора срабатывает с невысоких оборотов, КПД коробки значительно повышено, автомат не «протупливает», позволяет быстрее разгоняться, но при этом фрикцион гидротрансформатора изнашивается очень быстро.

Переключения АКПП Рав4 и других автомобилей занимают всего 0,2 секунды, их конкурент ДСГ немного быстрее, но совсем некомфортен при быстрой езде.

Д. Спирин

Источник: https://AkppGid.ru/vse-ob-akpp/akpp-princip-raboty.html