Пинается АКПП - причины и лечение
Скажу сразу, что не претендую на истину в последней инстанции, лишь выпишу некоторые способы лечения проблемы в не терминальных стадиях болезни АКПП основываясь на собственном опыте.
Более того, цель текста - перебрать наиболее простые и недорогие варианты решений, которые практически не затронут вмешательство в саму АКПП и могут помочь в ощутимо большом проценте случаев.
Опыт и помощь действительных специалистов в этой области исключительно приветствуется в комментариях или с отдельными постами.
Проблема касается в основном возрастных автомобилей, прошедших не одну сотню тысяч километров.
Внутренними причинами толчков АКПП могут быть:
Проблемы с механической частью, гидроблоком, гидротрансформатором или гидроплитой (если толчки есть на горячую, в движении).
Проблема может быть решена заменой соленоидов или же полной заменой гидроблока на новый агрегат. Ремонт гидроплиты обычно стоит совершенно невменяемых денег.
Замена фрикционов, гидротрансформатора и вообще любое оперативное вмешательство в АКПП - очень дорого, а хорошие мастеры-коробочники в природе встречаются реже грамотных автоэлектриков.
Так что заводить речь о переборке АКПП имеет смысл только в том случае, если автомобиль относительно новый или редкий, и, соответственно, контрактная АКПП целиком на него дороже этого ремонта.
В реалиях обладания возрастным автомобилем цены чаще всего гуманнее, - проблемы возникают у старых машин, и контрактная АКПП стоит меньше переборки. Но, всё же, далеко не копейки.
Итак, перед тем, как принимать решение о рискованной замене (ведь это тоже кот в мешке) или не менее рискованном ремонте, ведь гарантии на такие работы даются очень неохотно, следует исключить другие возможные причины толчков при переключении.
Замена жидкости в АКПП.
Часто помогает частичная или полная замена жидкости в АКПП. В зависимости от типа коробки и предписаний по тому, как менять в ней жидкость.
Например, коробки передач Honda сильно не любят выдавливание масла под давлением, промывки. После таких процедур, вымывающих из фильтра всю грязь, они проезжают совсем чуть-чуть. Пока не встанут намертво.
В случае с ними нужно сливать жидкость по принципу "сколько вышло, столько долить", и через пару тысяч километров повторить процедуру.
До фильтра без снятия и разбора коробки у Хонд не добраться.
Словом, читайте мануалы по вашему автомобилю перед проведением работ и и сверяйте их с действиями мастеров. А тех, кто "знает лучше, чем в этой книжечке" не подпускайте к автомобилю.
Если замена жидкости не помогла, можно посмотреть на состояние подушек двигателя и КПП.
Узел мотор+коробка вибрируют, качаются, а включение передачи и вовсе немного смещают эту конструкцию (особенно чувствуется при переключении между D, P и R), - инерция, гироскоп и всё вот это, - и подушки призваны частично гасить эти импульсы. Если же подушки неисправны, толчок принимает кузов. Ну и зад водителя, который в кресле, жёстко к кузову прикреплённом.
Важно не экономить на подушках, плохие дубликаты быстро выходят из строя, а то их и вовсе вырывает.
Также очень помогает общее обслуживание двигателя, - свечи, чистка форсунок, воздушный фильтр, масло в двигателе, и в некоторых автомобилях особенно - чистка блока дроссельной заслонки. Когда двигатель "задышит", уменьшатся толчки и затяжные переключения.
Снижение мощности всегда ведёт не только к перерасходу топлива, но и к тому, что мозги машины думают, что всё время тянут что-то очень тяжёлое, - они стараются крутить обороты подольше перед переключением, чтобы сохранить крутящий момент. А потом, как бывает на сильно гружёной или насилуемой оборотами машине, подтыкает передачу с несколько бОльшим рывком, чем нужно. И, т.к. машина всё-таки по факту лёгкая, этот пинок ощущается сильнее чем должен.
Также, если у вашего автомобиля АКПП с тросовым управлением и такой же тросовый газ, - в ваших силах хоть своими руками отрегулировать их ходы, чтобы переключения были на правильных оборотах и в нужном согласовании друг с другом. В своём случае я пробовал делать по инструкции, крутил туда-сюда несколько недель. Пока не приехал на станцию для чистки БДЗ, где, соответственно, блок сняли. И потом на место поставили как надо. Специально регулировку не заказывал, но получил её)
Управление КПП, тросовое или электронное, - важно обратить внимание и на него.
Итого, автомобиль, например, из дремучих 90-х с АКПП, не имеющей терминальных механических проблем и повреждений, но сильно толкающийся своей трансмиссией, буквально перевоплощается.
То, из-за чего автовладельцы спешат избавиться от автомобиля, скидывая цену, может быть относительно легко вылечено почти обычным, внимательным общим обслуживанием.
Симптомы могут быть очень страшными, но, вполне может быть, что не всё с вашей коробкой потеряно.
Текст основан на личном опыте.
Замену рабочей жидкости акпп проводить надо каждые 80-120 тысяч км если хотите чтобы она у вас ездила еще. Замену проводить не частичную а полную.
Открутили поддон, слили что в поддоне, посеняли фильтр, почистили магниты от стружки. Закрутили поддон долили обратно, новую жидкость. Столько сколькоее было в поддоне. Дальше ищем штуцер с радиатора акпп, откручиваем, заводим, литр вытекает, литр заливаем и так до появления свего масла. Если пробег до 250 тысяч и пинается то это может быть выработка фрикционного материала ленточного тормоза. Ищем регулировочный болт, считаем обороты и меняем его на подлиннее либо ставим шпильку и контрогайку, на фокусах пинки убираются в 0. Можно поменять эту ленту, но не всегда обойтись без регилировки. Обычно хватает удлиннение болта на 1.5 мм и пинки пропадают. А вообще самое сложное в коробке это ремонт гидротрансформатора, надо резать на станке и менять фрикционную накладку внутри в специальной печи. И запомните не рвите машину не буксуйте и не буксируйте никого, меняйте жидкость раз в 100тысяч хотябы и коробка прослужит достаточно долго
Он же Крем, но паук.
АКПП - тёмный лес. Часть - 5: устройство механической части АКПП (окончание)
После двухнедельного бана я снова с вами! Йеее!)
Обгонные муфты.
Еще один механизм, который можно встретить в большинстве АКПП - обгонные муфты. Их два вида - кулачковые и роликовые.Кулачковые всегда устанавливаются во вращающихся деталях.
Принцип работы кулачковой обгонной муфты проста и гениальна: имеем две обоймы - внешняя и внутренняя, рабочие поверхности которых обработаны с высокой точностью, отполированы и закалены. Между ними располагается двойной сепаратор с подпружиненными кулачками S-образной формы.
Подпружинены они для того, чтобы стояли вертикально и равномерно прижимались к обеим обоймам. У кулачков имеется два важных размера: расстояние между вершинами "A" и расстояние между вершинами "B" (верхняя схема на рисунке ниже).
Рисунок ниже, верхняя схема: размер "A" больше, чем расстояние между обоймами. Размер "B" меньше, чем зазор между обоймами.
Если вращать внешнюю обойму по часовой стрелке, кулачки за счет постоянного прижатия и трения с обоймами чуть наклоняются вправо, режут в местах касания обойм масляную плёнку и заклиниваются между ними. Обгонная муфта мгновенно блокируется и внешняя обойма через кулачки начинает вращать внутреннюю.
Если вращать внутреннюю обойму, то кулачки наклоняются влево, а так как размер "B" меньше зазора между обоймами - кулачки беспрепятственно расклиниваются, муфта разблокируется и внешняя обойма может снизить обороты или остановиться, пока внутренняя продолжает вращаться.Второй вариант развития событий - внутренняя обойма начинает вращаться быстрее внешней.
Роликовые обгонные муфты чаще всего установлены неподвижно и выполняют параллельно функцию полу-подшипника ввиду наличия роликов, которые при работе в масле и свободном вращении в них корзин и барабанов, вращаются, обеспечивая эффект частичного качения. Роликовые обгонки чаще всего используют как точку опоры особо тяжелых деталей массой более 2 кг.
Роликовая обгонная муфта состоит из внутренней цилиндрической обоймы, роликов, поджатых пружинами, и внешней обоймой с "кармашками" для роликов, сделанными под определённым углом (рисунок ниже). Часто имеет сепаратор для упрощения монтажа её между обоймами.
Так как ролики, в отличие от кулачков, имеют цилиндрическую форму, то заклинивание их между обоймами обеспечивается тангенциальным углом, "кармашков" внешней обоймы.
На верхней схеме при попытке вращения внутренней обоймы против часовой стрелки муфта заблокирована:
На нижней схеме вращение внутренней обоймы по часовой стрелке - свободное, так как ролики силой трения внутренней обоймы чуть сдвигаются в глубину "кармашка" и не препятствуют вращению внутренней обоймы.
Роликовые обгонные муфты имеют ресурс, практически приближенный к вечности (за редким исключением). Однако ж кулачковые требуют частой замены, так как подвержены повышенному износу кулачков.
Для чего обгонки нужны конкретно в АКПП?Для начала можно припомнить, что обгонная муфта есть в каждом гидротрансформаторе, где на ней располагается реакторная крыльчатка. Работу ГТ я описывал во второй части эпопеи "АКПП - тёмный лес".
Второе предназначение обгонной муфты в том, чтобы заблокировать вращение одной из частей планетарного редуктора, которую, как мы помним, нам надо остановить чтобы на вторую часть редуктора подать момент с двигателя, а с третьей снимать преобразованный момент на выходе.
Обгонка ставится в систему тогда, когда на одной передаче производится вращение вала всего одним постоянно замкнутым пакетом фрикционов, а на другой передаче (повышенной), когда задействованы другие сцепления или тормоза, предыдущий пакет просто не выключается.
В этом случае сначала мы вращали внешней обоймой муфты внутреннюю через кулачки, а при переключении на повышенную передачу внутренняя обойма начинает обгонять внешнюю и обгонная муфта позволяет это делать без выключения данного пакета фрикционов.
Высокооборотные уплотнительные кольца.Речь конкретно о тех, которые устанавливаются для подачи высоких давлений на корзины сцеплений и смазку подшипников.
Мы с вами прекрасно понимаем, что резиновые уплотнения с этим не справятся - их просто выдавит и спилит (хотя, есть всего один единственный прецедент из всех десятков видов АКПП. Но о нём - позже).
Требования к изготовлению колец из твердых материалов - повышенные, такие же, как к поршневым кольцам двигателя, чтобы кольцо плотно прилегало к цилиндрической рабочей поверхности так, чтобы не было утечек.
В-основном используются четыре вида основных материалов, три из них - мега-износостойкие пластики, а четвертый - чугун, который использовался с начала эры производства АКПП вплоть до 00-ых годов.
Некоторые виды колец подвижные (могут свободно вращаться), некоторые неподвижные (имеют выступы, предотвращающие их вращение на валу), а так же - разрезные кольца и неразрезные (использовались в 4-ступенчатых АКПП General Motors).
Уплотнительные кольца всегда устанавливаются в посадочные места исключительно на валах и работают внешней кромкой. Колец, работающих внутренней кромкой, нет.
Чугунных колец два вида - кольца с чёрным, воронёным покрытием, и хромированные.
У этих колец чаще всего используется лабиринтное уплотнение замка с зацеплением, благодаря чему уменьшаются утечки через него, а так же при подаче давления в замке создаётся распирающее кольцо усилие для лучшего прижатия рабочей поверхности.Реже используется кольца без лабиринтного замка, с обычным вертикальным пропилом.Кольца из чугуна использовались в коробках до 4-х передач (речь только о легковых авто).
Teflon - первый материал, который начали использовать после чугуна. Эти кольца идут с различными видами наполнителей, повышающими износостойкость. Те, что белые (фото ниже) - с наполнителем из стекловолокна, чёрные - с графитовым наполнителем, либо с медной пудрой (иногда встречаются у коробок FORD модели 5R55). Бывают так же белые с зелеными / красными / синими / желтыми цветовыми вкраплениями (на фото, справа) и полностью зеленые / голубые / желтые / оранжевые / розовые и т.д.
Материал довольно мягкий и его не просто установить в посадочное место чтобы при установке тяжелых деталей не срезать внезапно "раскрывшееся" кольцо, что часто становится косяком, когда коробку пытаются перебирать непрофессионалы.
Vespel (чёрного или тёмно-серого цвета) - современный материал, износостойкий на столько, что кольца из него иногда устанавливают неподвижно для удешевления материала вала (чугун, алюминий) чтобы они его не сгрызли, а рабочую поверхность вращающейся детали упрочняют закалкой. Неподвижные встречаются только на коробках GM Типа 6L90 и 4Т60/65, при чём на некоторых модификациях под кольца устанавливаются резинки, разжимающие кольца для плотного прилегания. Материал очень хрупкий и его легко сломать.
Однако ж, подвижную конструкцию таких колец делают чаще всего, ибо в современных АКПП располагаются они между закалёнными стальными деталями.
Torlon - ооочень лёгкий, прочный (и при этом достаточно гибкий) и износостойкий пластик цвета (обычно тёмно-желтого), способный работать при температурах до 290 градусов. В своё время прославился тем, что из него сделали двигатель, на 70% состоящий из этого пластика. Кому интересно, может загуглить по словам "Торлоновый двигатель". Всё, что на рисунках этого двигателя закрашено желтым цветом - сделано было из Торлона.
Минус этого пластика в том, что его ооочень сложно обрабатывать, а точность деталей достигается за счет проектирования формы для заливки с учётом всех допусков и с учётом его усадки при остывании.
Торлон используется в современных коробках, в основном у Мерседеса. Как-то именно они его очень любят. На фото слева кольцо со сложным лабиринтным замком - как раз мерседесовский вариант.
Так же, в гидроблоках некоторых АКПП используются торлоновые шарики. При чём, это выбор чаще всего производителя ремкомплектов для АКПП - вы просто выкидываете стальные или пластиковые заводские шарики и ставите торлоновые, вечные, которые поставляются в ремкомплекте.
Подшипники скольжения, они же - "втулки скольжения".
Это набор для АКПП 4L60/E, который наглядно показывает все виды используемых антифрикционных слоёв. Всегда это биметаллические втулки со стальной основой. В данном комплекте используются три вида втулок - это сталь-алюминий, сталь-бронза и сталь-бронза-тефлон (чёрное покрытие на одной из втулок), так как данная втулка самая нагруженная.
Самым износостойким материалом является тефлоновое покрытие и, в частности, для американских АКПП продольного исполнения, использующихся в автоспорте, весь комплект втулок отдельными специализированными фирмами изготавливается с тефлоновым покрытием. Как пример - комплект втулок для той же 4L60E:
Стоит он раза в 2 раза дороже, а с учётом доставки в РФ - раза в 4, но об этом плотнее будет отдельный пост об усилении и тюнинге АКПП.
В следующей части на красивых картинках (таких, как самая первая в посте) покажу как работает механическая часть 4-ступенчатой коробки 4L60/E для полного закрепления материала (как сдача Контрольной Работы вашего мозга) и перейдём к общей информации про гидравлическое управление.
Спасибо за внимание.
АКПП - тёмный лес. Часть - 4: устройство механической части АКПП
Пикабу не позволяет вставить эту картинку в очень большом размере, и чтобы вам совсем страшно стало, пройдите по ссылке: https://www.audi-mediacenter.com/en/photos/detail/eight-spee. , нажмите "Download" и выберите размер "Large". Изображению "корзиночки для покупок" не верьте, картинка сохраняется бесплатно.
Как вы уже успели заметить, современная АКПП совсем не проще атомного реактора.
На картинке выше - современная многоступенчатая коробка о 8-ми передачах от ZF для Audi. Что самое интересное, из всех производителей только Audi любит "всё-в-одном". Больше никто в своих заказах производителям агрегатов до такого не дошёл.
В одном корпусе в ней располагается гидротрансформатор, собственно АКПП в сборе, раздатка, два дифференциала (межосевой "Torsen" и переднего моста), вал привода переднего моста и полуось от дифференциала переднего моста через корпус коробки (под гидротрансформатором) к приводу левого колеса.
Помимо ATF в коробке, в раздатке и дифференциале переднего моста заливается W75-90, в отдельные для них ёмкости со своими пробками. Если слесарь по демонтажу-монтажу АКПП забыл после ремонта (коробка пустая) залить в одну из них масло - попал на деньги. И такие случаи были.
В ней используются аж 10 сальников (1 шт. - сальник гидротрансформатора, 2 шт. - на выходе из коробки в раздатку, 1 шт. - ведущая шестерня раздатки, 1 шт. - выходной вал коробки, 1+2 шт. - на обоих концах вала привода переднего моста, 2 шт. - у дифференциала переднего моста). Конечно, некоторые из них "двойные", но я их посчитал как отдельные, ибо они разграничивают гипоидное масло от ATF.
Итак, в прошлой части я завершил рассказ о работе гидротрансформатора.
Напомню, что работает он в 4-х режимах:1. Гидротрансформатор крутящего момента (начало разгона на данной передаче)2. Гидромуфта (конец разгона на данной передаче)3. Блокировка (уже на высших передачах или - после них)4. Блокировка с проскальзыванием (со 2-ой или с 3-ей передачи, и в зависимости от положения педали "газа")
Ну, поехалиЛюбая гидро-механическая АКПП, в отличие от большинства других, является "осевой" коробкой, где все механизмы расположены на одной оси входного и выходного вала. Состоит она из насоса высокого давления, нескольких валов (часто используется схема "вал внутри вала, который внутри вала, который внутри вала, который. "), планетарных редукторов (минимум два) и нескольких многодисковых сцеплений и тормозов.
А началось всё с шарикового подшипника. Состоит простейший шариковый подшипник из трёх основных частей - это внешнее и внутреннее кольца, и сепаратор с шариками, которые катаются в канавках обоих колец.
Кто-то умный повертел его в руках (видимо, долго вертел) и тут заметил, что:
- если удерживать неподвижно внутреннее кольцо и вращать внешнее, то скорость сепаратора получается очень низким- если удерживать неподвижно внешнее кольцо и вращать внутреннее, то скорость сепаратора получается чуть выше
- если удерживать внутреннее кольцо и вращать сепаратор с шариками, то скорость внешнего кольца вращается намного быстрее сепаратора
- если удерживать сепаратор и крутить любое из колец, то второе кольцо будет вращаться в обратную сторону
- если вращать две из трёх деталей вместе, с одинаковой скоростью, то третья будет вращаться вместе с ними с той же скоростью.
Итак, получается, что если на любую из трёх основных составляющих подшипника подавать вращение, а одну из этих деталей остановить, то с третьего можно получить различные передаточные числа, а иногда и вращение в обратную сторону.
А если на кольцах и шариках нарезать зубья чтобы исключить их по гладким бороздкам? Воу! Вы не думали об этом? А в начале прошлого века - задумались.
Планетарный редуктор.
Как вы уже поняли, планетарный редуктор состоит из трёх основных частей и состоит из: внутренняя (жёлтая) - "солнечная шестерня", внешняя (красная) - "коронная шестерня" и между ними - "сателлиты" (синие), установленные на своих осях и подшипниках, на объединяющей их детали - "водило" (зелёный).Короче, начиная от оси редуктора: "солнце", "водило" (с сателлитами) и "корона".
В отличие от классических двух шестерней (с фиксированным передаточным числом у одной передачи) механической коробки, от планетарного редуктора мы можем получить несколько передаточных чисел и обратное вращение на выходе. Всего с него можно получить шесть передаточных чисел.
Для этого нам необходимо на одну из трёх деталей подать момент с некоего двигателя, с одной из двух снимать момент, а третью надо остановить либо относительно некоей внешней неподвижной опоры, либо - относительно одной из двух оставшихся вращающихся деталей.
Например, для пониженной передачи или повышенной, потребуется лишь затормозить коронную (красную) шестерню (нажмите PLAY):
Здесь при постоянно заторможенной "короне" (красная шестерня) подать момент с двигателя можно как на "солнце" и получить с "водила" сателлитов низкие обороты на выходе, так и на водило, сняв с "солнца" довольно высокие.
Чтобы обеспечить прямую передачу (весь механизм вращается как одно целое), надо отпустить тормоз короны и вращать солнце с водилом вместе, заблокировав их друг с другом. Как вариант, можно заблокировать водило с короной, или корону с солнцем. Вариантов несколько.
Таким образом редуктор блокируется и вращается как цельная деталь.В 4-5-ступенчатых АКПП это обычно третья, прямая передача.
Здесь мы вращаем либо водило, либо корону, снимая с одного из них совершенно разные передаточные числа. Солнце заторможено.
В данном случае мы, вращая либо солнце, либо корону, получаем либо высокую скорость задней передачи, либо низкую соответственно. Водило с сателлитами заторможено.
Однако, у планетарного редуктора с несколькими фиксированными передаточными числами есть один большой минус - все эти передаточные числа сильно отличаются друг от друга.
И для того, чтобы передачи в АКПП отличались друг от друга незначительно (как это требуется от любой КПП), в планетарных коробках всегда задействуется как минимум второй планетарный редуктор. В современных многоступенчатых коробках их может быть до четырёх.
Внутри коробкиВсё это дело задействуется специальными тормозами и сцеплениями, работающим в масле, и которые чаще всего напоминают известное многодисковое сцепление мотоциклов, которое состоит из попеременно уложенных стальных и фрикционных дисков в единую сборку "clutch pack" или "пакет фрикционов". Пакет фрикционов при поджатии их поршнем снизу, упирается в верхний толстый опорный диск:
И всё это запаковано в свой корпус, который называется "drum" или "барабан сцепления" / "корзина сцепления". В ней могут располагаться несколько пакетов:
Пакет фрикционов может не иметь своего собственного корпуса, если выполняют роль тормоза и закладывается всей пачкой в корпус коробки, в котором отлиты рёбра для зацепления стальных дисков. Иногда тормоза установлены в собственном корпусе, который вставляется в корпус коробки.
Стальные диски пакетов фрикционов чаще всего имеют внешние выступы чтобы передавать момент на корпус коробки или корпус барабана. А фрикционы имеют внутренние выступы для передачи момента на деталь, которая задействуется при передаче момента "на" или "с" фрикционов. Хотя, часто и наоборот - с детали на фрикционы.
Так же, часто в качестве тормозов используются ленточные фрикционы (в-основном в старых коробках). Они дешевле в производстве, имеют небольшие габариты и требуют лишь неподвижного упора с одного конца и небольшого гидравлического серво-привода, который давит с другого конца для затормаживания вращения барабана, в котором так же может быть свой пакет фрикционов:
Представляют собою они цельную или разрезанную специальным оборазом стальную ленту из чугуна или высокопрочной стали с наклеенным изнутри фрикционным материалом. К концам конструкции приварены или приклёпаны упоры.
Далее. Усложним наше с вами понимание картинкой ниже.Как видно на виде сбоку (правый рисунок), гуашью раскрашены те детали, которые жестко приварены к каждой из частей планетарного редуктора:
- голубой вал (вход) - к коронной шестерне
- зелёный вал (выход) - к водилу сателлитов
- жёлтый барабан - к солнечной шестерне.
В барабане установлен пакет фрикционов (зеленые - фрикционы в зацеплении с водилом, желтые - стальные диски в зацеплении с барабаном сцепления) и поршень для его включения.
Красное - ленточный тормоз для остановки барабана сцепления.
В этом случае с редуктора мы получим, пониженную (часто это первая) и прямую (часто это третья) передачи:а) Для обеспечения пониженной передачи, лентой затормаживается барабан с солнечной шестернёй. В этом случае коронная шестерня входного вала будет заставлять сателлиты вращаться, но так как они обкатываются вокруг небольшой солнечной шестерни, то обороты водила и зелёного вала будет очень низкими.б) Для переключения на прямую передачу (блокировка работы редуктора) надо отключить ленточный тормоз и замкнуть сцепление. Тогда барабан с солнечной шестернёй сцепляются через пакет фрикционов с водилом сателлитов и работа редуктора блокируется.
Входной вал за счёт коронной шестерни находится в зацеплении с неподвижными сателлитами и вращает всю сборку как единую деталь.
Как вы успели заметить (например по конструкции зелёного вала), некоторые детали "вывернуты наизнанку" чтобы "зайти" в механизм с одной стороны, а "зайти" в сам редуктор - уже с другой, как это видно по зелёному валу. Или - выйти.Так же хорошо видно что практически не возможно обойтись без схемы "вал внутри вала".
Поэтому АКПП состоит из большого количества деталей, которые нужны только для того, чтобы передать крутящий момент с одной детали редуктора на какую-то другую деталь или вал, либо из одной части коробки перенести в другую её часть.Но для компактной компоновки агрегата все механизмы кроме редукторов имеют очень хитровывернутые формы.
Как момент "проходит" через всю коробку по передающим деталям и внутри редукторов хорошо показано на следующих схемах (сцепления, тормоза и корпус АКПП не изображены).Для примера взята схема работы 3-ступенчатой планетарной коробки (устройство передающих деталей сильно упрощено для наглядности):
Чтобы не грузить что там и как влияет на процесс, опишу кратенько:- 1 передача - задействованы оба планетарных редуктора и выдают вместе очень низкое передаточное число (передний выдаёт пониженное передаточное, задний делает его ещё ниже).На выходном валу обороты максимально низкие, момент максимально высокий.
- 2 передача - используется только понижение передаточного числа в переднем редукторе, задний не используется. На выходе из коробки передаточное число немного выше, момент немного ниже, чем на 1-ой.
- 3 передача - передний редуктор заблокирован и вращается как единая деталь. Задний редуктор не используется.На выходе из коробки обороты и момент равны оборотам и моменту на входе.
- R - момент идёт через передающие детали в обход переднего редуктора и вращает солнечную шестерню заднего редуктора. Водило сателлитов заднего редуктора остановлено и солнце, вращаясь по часовой стрелке, вращает через сателлиты коронную в обратную сторону.
По передаточному числу задняя передача всегда делается где-то между передаточными числами 1 и 2 передач чтобы для безопасности не было возможности "рвать" с места задним ходом, но при этом максимальная скорость была достаточно высокой для свободного манёвра.
Ну и, чтобы окончательно разорвать ваш мозг, покажу как момент проходит через все задействованные на каждой передаче детали на примере 6-ступенчатой АКПП Chrysler 62TE для поперечно расположенных двигателей.Это двухрядная коробка, где на одной оси - 4 передачи, а на второй оси - 5 и 6 передачи.На каждой схеме вы можете посчитать количество пакетов фрикционов (сцеплений и/или тормозов), задействованных на данной передаче.
Для начала - внешний вид коробки:
Нихрена не понятно, но очень интересно?
Там, где потоки момент разделяется, а потом сходится - это подача момента на две части планетарного редуктора для блокировки его работы и "прямой" передачи конкретно через него.
Если кто-то сподозреет, что это я всё сам рисовал (больно надо), то вот вам пруф с документом, из которого сделаны скриншоты: https://atracom.blob.core.windows.net/webinars/chrysler/62te.
А я пока пойду, испью чаю.
АКПП - тёмный лес. Часть - 3: блокировка гидротрансформатора; режимы рычага селектора "P-R-N-D-3-2-L" и как с ними жить
Как я уже писал во второй части о гидротрансформаторе, работает он в четырех режимах, два из которых я уже описал.Занимательная история.Когда-то в мире было много бензина и стоил он чуть менее, чем нихрена. Тогда, в 60-70-х годах производители хотели дать людям мощные и дешевые карбюраторные двигатели, поэтому увеличивали не столько их мощность, сколько момент просто за счет увеличения числа цилиндров и их объёма.
Для достаточного разгона и достижения максимальной скорости тех автомобилей (без электронных систем стабилизации и новомодных ABS) до 150-170 км/ч достаточно было 3-ступенчатого "автомата" и расход 40-50 л/100км был нормой.
Однако, в 70-ых с ценами на бензин произошёл "биг барабум" и ради экономии топлива объём двигателей вынуждены были уменьшать, так как народ начал пересаживаться на более экономичные и быстрые европейские и японские авто.
Режимы Drive и Overdrive (вы меня часто справшиваете)На примере коробки GM 4L80E расскажу что творилось в истории АКПП, когда всё заверте. Но, для начала, "4L80E" обозначает:"4" - количество передач для движения вперёд"L" - от "Longitudinal" ("продольно") - конструкция коробки для продольно расположенного двигателя"80" - обозначение максимального выходного момента с АКПП на карданный вал в виде 800 фунтов на фут (1085 Нм)"E" - электронное управление АКПП с отдельного ЭБУ (если АКПП не управлялась электроникой, то буква не ставилась).На коробках для поперечно расположенного двигателя вместо буквы "L" используется "T" - от "Transversely" ("поперечно").
Теперь вы легко определите что значит 5L40E, 4L60, 4T65E, 6L80E, 10L90E*, 6T45E, 3L80 и т.д.* - да, 10L90 - современный десятиступенчатый "автомат" для тяжелых пикапов и спорткаров.
Чтобы конкурировать с Европой и Японией американцы решили вкупе с уменьшением объёма цилиндров, увеличивать количество передач для компенсации упавшего момента двигателей (из-за уменьшения объема цилиндров) увеличением числа передач.Поначалу в корпус старой 3-ступки просто установили отдельную 4-ю передачу, которая доводила максимальную скорость до 200-250 км/ч.На примере старой 3-ступки GM 3L80 (она же для владельцев "старой америки" - "TH400") передаточные числа были:1-я - 2.482-я - 1.483-я - 1.00 (прямая передача)И всё.
При том, в заднем мосту использовалось малое передаточное число чтобы автомобиль типа "баржа" ехал хотя бы до 150-170 км/ч. В этом случае рычаг АКПП стоял в положении "D" - режим "Drive". Ну, как и у всех сегодня.Помимо "D" рычаг селектора обычно имел еще два положения для движения вперед - это "2" и "1". О них - ниже.
После установки в один корпус с 3-мя передачами отдельной 4-ой, стало так:
3-я - 1.00 (прямая передача)
4-я - 0.75 (дофига повышенная передача)
4-ступенчатая 4L80E - реинкарнация 3-ступенчатой 3L80 (TH400).Сверху, в корпусе, мы видим два тёмно-серых цилиндрических датчика оборотов. Если посмотреть на датчик слева, то обратите внимание что всё, что левее его внутри коробки (вал красноватого цвета, голубая деталь и два набора дисков сцеплений) - это детали 4-ой передачи. Всё, что правее датчика, начиная от детали оранжевого цвета и правее - это старая 3-ступенчатая коробка, практически без изменений конструкции.
Режимы "Drive" и "OverDrive" у 4-ступенчатых АКПП до середины 90-х годов.
Передаточное число моста понизили и 4-я передача включалась примерно на 90-100 км/ч*. Однако дальнейший разгон на последующие +100-120 км/ч осуществлялся только на ней за счёт повышения оборотов двигателя, что повышало нагрузку на двигатель и повышало расход топлива вкупе с влиянием всё более увеличивающегося лобового сопротивления.* - по просьбам особо стойких читателей замечу, что 4-я может включаться в зависимости от положения педали газа (степени разгона авто) от
120 км/ч. Я буду использовать усреднёную скорость в 80-100 км/ч, когда 4-я включается при разгоне на 2/3 газа.
Поэтому, чтобы при городском движении коробка лишний раз не переключалась на 4-ю, на рычаге селектора АКПП сделали два вида обозначений "Drive" - это "D" и "OD" (часто обозначается как "D" в кружочке "O").
В режиме "D" АКПП использовала только 3 передачи и это рекомендуется для движения в городском режиме по сей день. Да-да. Помимо этого, в "D" определенным образом внутри коробки подключается дополнительный механизм для улучшения торможения двигателем на 3-ей передаче.
Переводить рычаг в ежим "Overdrive" рекомендуется при выезде на скоростные трассы, где предполагалось движение выше 100 км/ч.В целом, на рычаге стало больше режимов: от "P-R-N-D-2-1" - к "P-R-N-[OD]-D-2-1":"OD" - все 4 передачи, магистральный режим"D" - не выше 3-ей, городской режим"2" - не выше 2-ой"1" или "L" - только 1-я передача, силовая.
После середины 90-ых производители перестали помечать Овердрайв как "OD" и стало "P-R-N-D-3-2-1"
Что касается режимов "2" и "1" ("L"), то последний является "силовым", когда при движении только на 1-ой передаче внутри коробки подключается дополнительный усиливающий механизм для 1-ой передачи. Поэтому некоторые вместо "1" пишут "L" ("Low" - пониженная). В этом случае так же обеспечивается мощное торможение двигателем при отпуске "газа" - вы можете сдвинуть с места очень тяжелый прицеп или начать буксировать другой автомобиль, например в гору, когда коробка работает в более тяжелых условиях.
Перевод рычага в режим "2" нужен для тех же условий, что при использовании "1": когда вы во время "тяжёлой буксировки" разогнались посильнее, раскрутили двигатель получше, то на мгновение отпускаем "газ", переводим в "2" и быстро и плавно нажимаем газ. Если надо разогнаться быстрее, то опять докручиваем двигатель посильнее, отпускаем газ, переводим в "3" и так далее. Это щадящий режим. Если сцепление колес отличное, и вам очень надо, то "газ" можно не отпускать.
То же самое касается современных авто с режимами "P-R-N-D(+/-)" c "Типтроником (+/-)", когда вы можете перевести рычаг селектора в режиме "D" на "+/-" и перебирать передачи, двигая его к "+" или "-". При буксировке чего-то тяжелого, действия те же, только переключаем передачи вверх или вниз.
На автомобилях (часто это премиум-класс) без Типтроника, когда в вашем распоряжении только "P-R-N-D" необходимо использовать "газ" только на половину или в зависимости от условий.
При буксировке автомобиля или прицепа той же массы что и ваш, для соблюдения требований ПДД при буксировке, достаточно при старте с места поставить рычаг селектора в режим "3", а на Типтронике - просто ехать в "D".
Так же рекомендуется использовать переключение на пониженные передачи вручную для торможения двигателем на крутых затяжных спусках во избежание перегрева тормозов.
Извечный вопрос "Можно ли в движении на высоких скоростях переводить рычаг между различными режимами переднего хода?", если у вас "P-R-N-D-3-2-1". Ответ - да, можно, но только при определенных условиях:- скорость не должна превышать 80 км/ч- задний привод или полный с отключаемым передним мостом (фактически это задний привод). На скользких покрытиях передний мост должен быть отключён.
И, конечно, необходимо включать голову, потому что если на 80 км/ч вы переключитесь в "2" или "1" - вы просто улетите с дороги, потому что торможение двигателем будет таким, что это почти будет блокировка колёс и машина станет неуправляемой.
При постоянном полном приводе или только переднем, в условиях скользкой дороги - нельзя! Чревато заносом автомобиля! На сухой поверхности вам это не потребуется кроме езды в городе в режиме "3".
Переводить в "R" или "P" - нельзя, порвёте коробку. А кто из блогеров пробовал и не порвал - как минимум уже начал. ;)
"N" - режим для буксировки вашего автомобиля исключительно с заведённым двигателем для обеспечения работы гидроусилителя руля и прокачки коробки давлением масла во избежание перегрева коробки трением внутренних деталей при буксировке. Буксировка авто с АКПП, с незаведенным двигателем допускается на расстояние не более 1 км.
Причина буксировки с обязательно заведенным двигателем в том, что при вращении ведущих колёс, внутри коробки вращается половина деталей, которые должны смазываться и охлаждаться в обзательном порядке (подшипники скольжения, фрикционные диски). Если на них насос не подаёт смазку, они без разогреваются и начинают сильно изнашиваться.Так что - либо эвакуатор, либо соблюдайте правила буксировки по формуле:
Буксировка производится по формуле 50х50 - на 50 километров со скоростью не более 50 км/ч. И дальше: 60х40 - на 60 километров буксировка производится не более скорости 40 км/ч. 70х30 - на 70 километров буксировка производится на скорости не более 30 км/ч.
Это если говорить о безостановочном движении и заведённом двигателе.
По истечении келометража надо остановиться и дать коробке буксеруемого авто остыть минуты 3-5, удерживая обороты двигателя примерно на 1500-2000 (или делать это водителю буксируемого авто во время движения).И можно ехать дальше.
Извечный вопрос "Можно ли выехать на АКПП из грязи "раскачкой"?", а так же "Можно ли буксовать на АКПП?". Ответ - да, можно, но при выполнении определенных условий:- при раскачке орудовать рычагом АКПП необходимо исключительно между положениями "R" и "1" (он же "L") в случае с "P-R-N-D-3-2-1". При "P-R-N-D(+/-)" надо при переводе из "R" в "D" быстро воткнуть рычаг в "+/-".- при переводе из R в D и обратно, необходимо обязательно отпускать газ и не нажимать его минимум одну секунду, пока передача не включится.- в случае с "P-R-N-D" - работать "газом" не более 30% хода педали- после 2-3 минут усиленного буксования дать коробке остыть, переведя рычаг в "P" и довести обороты двигателя до 1000-2000 в минуту и так держать минуты 3-5.
Главная задача - не позволять коробке переключать передачи при буксовании колёс, что чревато её общим быстрым перегревом.
Возвращаемся к нашим "бубликам". 3-й режим работы гидротрансформатора - "блокировка"В 4-ступенчатых АКПП для дальнейшего разгона на 4-ой передаче до максимальной скорости и для уменьшения жора топлива, внутрь гидротрансформатора установили диск сцепления. Его задача намертво заблокировать работу гидротрансформатора, жестко "сцепив" обе крыльчатки друг с другом. Поэтому, так как работа масла между крыльчатками больше не эксплуатируется для разгона автомобиля, а момент с двигателя передаётся тупо по железкам, это называется "блокировка работы гидротрансформатора" или "блокировка гидротрансформатора".
Как видно на картинке, зелененьким покрашен именно механизм фрикционных дисков (показано линией) и поршень с уплотнением (зеленая деталь, крайняя-левая).
Раньше блокировка включалась как "виртуальная пятая" передача. На современных коробках она включается полностью примерно на верхних трёх передачах.
Рисунок слева. Собстна, в работе блокировки гидротрансформатора (далее - "ГТ") всё просто. При работе его с отжатым диском блокировки, масло в нём греется. Чтобы подавать внутрь охлаждённое масло и сливать разогретое, существует как минимум два канала - это подача охлажденного через вал коробки (поток "IN") и слив горячего масла (поток "OUT") в радиатор охлаждения.
Поток охлаждающего масла подаётся через вал коробки под поршень с фрикционной накладкой (жестко закреплён на крыльчатке турбины), проходя между стенкой гидротрансформатора и поршнем блокировки, отжимая её. Далее масло заходит в общий объём, нагревается и сливается через центральную часть ГТ. Поток движения масла из вала коробки и под поршнем блокировки показан стрелками.
Рисунок справа. Для прижатия диска блокировки направление потоков меняется: в сливной канал подаётся давление, а давление в нагнетающем канале через вал падает. В этом случае масло перестаёт отжимать диск блокировки с одной стороны и нажимает на него с другой. Диск "прилипает" к корпусу ГТ (с насосной крыльчаткой).
После взаимного торможения крыльчаток друг с другом, разница в оборотах корпуса ГТ и турбины сравнивается. В этом случае, так как ГТ перестаёт выполнять свою функцию, масло перестаёт греться и его охлаждение больше не требуется.Работа гидротрансформатора заблокирована.
Особо прошаренные из вас уже успели понять, что всё это дело управляется всего одним плунжером внутри гидроблока и одним соленоидом.
4-й режим работы гидротрансформатора - "частичная блокировка"
С 1995 года GM ввели в работу коробки 4L60E новую систему PWM (Pulse With Modulating - модулирование с пульсацией), что заставило диск блокировки при помощи пульсации давления в системе блокировки с разной частотой, работать с проскальзыванием.
И чем сильнее нажат газ - тем выше частота пульсации, и тем сильнее прижимался диск блокировки, работая в буксующем режиме.
На 100% блокировка подключается во время разгона на 4-ой передаче, как было описано про 3-ий режим.
У современных многоступенчатых коробок режим частичной блокировки включается часто уже со 2-ой передачи, а на верхних передачах блокируется полностью.
Поэтому современные гидротрансформаторы работают в более высоких температурных режимах и при ремонте особенно требуют их восстановления.
Ну, в этот раз с бубликами мы разобрались полностью и со следующей части будет немного инфы о ваших любимых "мокрых сцеплениях" и далее переходим на саму коробку.
P.S: Никаких копипаст здесь нет и никогда не будет. Вся инфа взята чаще всего от зарубежных экспертов по устройству АКПП, с чем отечественные блогеры не знакомы и часто несут полную хрень.
АКПП - тёмный лес. Масло. Часть-1 - периоды и нюансы замены
"Масло в АКПП залито один раз на весь срок службы агрегата.""Коробка у тебя едет нормально? Не лезь. Не мешай машине ездить.""А я в своей АКПП никогда масло не менял и пробег уже 100500 тыс. км."
Ага. Вспомните сколько в году дней с повышенной влажностью воздуха: Летом - иногда, Осенью - почти постоянно, Зима - время от времени, Весна - почти постоянно.И так, на улице влажно. Вы приехали домой, температура вашей коробки 90 градусов. Утром подходите к машине заводите и едете. И даже не предполагаете, что внутри коробки у вас конденсат. И попал он туда через сапун, когда ваша коробка с +90 градусов остывала до +15-ти например. Воздух внутри охладился, сжался и всосал внутрь снаружи влажный воздух через сапун.
Печаль в том, что эта вода уже обратно не выйдет. Она при следующей после ночи поездке смывается маслом и попадает в его объём, чем начинает вызывать окисление (если не ошибаюсь) масла и его старение. Надеяться на то, что при нагреве вода испарится - наивно. Не испарится.
Старение масла - это его загрязнение продуктами естественного износа механизмов и ухудшение работы его присадок (антиокислительные, антикоррозионные, депрессорные, антифрикционные, противоизносные, моющие, диспергирующие).Помимо этого при сливе старого масла и заливке нового, вы частично удаляете продукты естественного износа из коробки.
Виды замены масла.1. Частичный. Сливается масло в объёме, который обычно равен почти 50% от всего масла в коробке. Остальное вы никак не сольёте, потому что оно внутри валов, под поршнями, в гидроблоке и гидротрансформаторе. Денег надо на новое масло только половину.Минус способа в том, что внутри остаётся половина старого масла и коробка никак не промывается.
2. Полный. Фактически это промывка с заменой, потому что оплачиваете вы не только стоимость полного объёма масла, но и еще примерно плюс 3-5 литров. То есть, если у вас в коробке 8 литров, вы оплачиваете примерно 11-13 литров.Статистики о полезности данного вида замены нет. Делают её клиенты редко просто чисто если деньги есть. Как вариант - только что купил машину с рук и хочет полностью обновить и промыть. Ну и, понятно, что это всегда лучше, чем менять пол объёма.
Полная замена производится аппаратом с двумя большими ёмкостями, одна из которых для чистого масла, вторая - для слива грязного.Аппарат подключается одним шлангом к выходной трубке охлаждения коробки, вторым - к входной. Двигатель запускается и аппарат своим насосом закачивает чистое масло в коробку, из которой сливается в него грязное.
3. Хитрожопый. Этот способ более разумный для тех, кто любит свою ласточку и готов заморачиваться, и разбрасываться деньгами как в случае с полной заменой. Для этого производится неполная замена как в варианте "1". Потом вы проезжаете 1000-2000 км и делаете вторую неполную замену. В этом случае вы произвели промывку коробки порцией нового масла после первой замены и сливаете всю отмытую грязь перед второй заменой. В целом, коробка станет чище.
4. Дорого-богато. Это для тех, кто любит свою ласточку и у кого дофига бабла. Вы производите неполную замену, проезжаете 1000-2000 км и после производите полную замену.5. Президент. Производим полную замену, далее проезжаем 1000-2000 км, делаем снова полную замену. Далее - полная замена каждые 20 тыс. км.6. Слесарь автосервиса. Полная замена делается несколько раз в месяц. Но не себе.
Периоды замены масла в классических гидромеханических АКПП
Напомню, что General Motors на проектировании АКПП первыми собаку съели и приведу цитату из инструкции по эксплуатации Кадиллака:- Если автомобиль используется в тёплом климате, то замена масла каждые 80 000 км.- Если автомобиль используется в переменном климате, то замена масла каждые 60 000 км.- Если автомобиль используется в полиции, замена масла каждые 20 000 км.
В России у нас переменный климат - это уже максимум раз в 60 тыс.Движение у нас чаще всего не европейско-японско--спокойное, а часто более жесткое, но до "полицейского" сильно не дотягивает, поэтому считается, что замена раз в 50 тыс. - норм.
Дополнительные работы при замене масла.1. Если у вашей коробки есть снизу поддон, то в нем чаще всего стоит фильтр. Его надо менять при неполной замене масла. Американские АКПП на протяжении 65-ти лет не имели в поддоне сливной пробки чтобы спровоцировать вас слить масло открытием поддона и всё же заменить фильтр. Ну и заодно - весело облиться. Как без этого.
2. Если у вашей коробки при поперечном расположении мотора нет снизу поддона - значит фильтр меняется только когда коробка снимается и разбирается.
Периоды замены масла в вариаторах.Каждые 50 тыс. км.При замене масла в вариаторах надо знать сколько в нём фильтров - 1 или 2. У NISSAN и RENAULT стоят вариаторы JATCO. При замене масла должен быть снят поддон и осмотрены инспекционные магниты на наличие "шапочек" металлической стружки. Если высота шапочки более 1 мм - коробка уже загибается.Фильтров у них два: один - в поддоне, второй - бумажный фильтр-картридж тонкой очистки - с внешней стороны, на корпусе коробки , либо под теплообменником. Их тоже меняем.
Теперь - секретная информация, которую я увидел во сне как Менделеев открыла мне вселенная: У вариаторов NISSAN внешний фильтр-картридж расположен с внешней стороны на корпусе не просто так. Его необходимо менять тогда, когда вы меняете масло в двигателе. Стоит он копейки.То есть, масло в коробке - раз в 50 тыс. км., а фильтр-картридж - раз в 7-10 тыс.
Вариаторы от других производителей как-то редко у меня были и там фильтр обычно один, и либо в поддоне (менять с маслом), либо внутри (не меняется). Если он в поддоне, то меняем вместе с маслом.
Периоды замены масла в АКПП последовательного переключения с двойным сцеплением (DSG, Powershift и т.д.)Раз в 50 тысяч - масло в мехатронике и каждые 100 тысяч в механической части.