Что на автомате вместо сцепления
Сцепление в коробке автомат
Как известно, на трансмиссию передается крутящий момент от двигателя. При этом передача момента на автомобилях с МКПП происходит через механизм сцепления. Также сцепление присутствует и в устройстве роботизированных коробок передач. Что касается АКПП, владельцы таких автомобилей часто интересуются, есть ли сцепление на коробке автомат, как оно работает, когда менять сцепление АКПП и т.п.
В этой статье мы рассмотрим, как реализована передача крутящего момента от силового агрегата на машинах с автоматом, а также какие особенности и отличия сцепления на коробке автомат можно выделить по сравнению с МКПП или РКПП.
Коробка автомат и сцепление
Чтобы было понятнее, начнем с привычной механики. Конструкция сцепления на таких КПП простая. В основе лежит взаимодействие двух дисков: ведомого и ведущего. В двух словах, ведомый диск прижимается к ведущему диску усилием пружин, за счет чего и происходит передача крутящего момента от двигателя.
Как только водитель нажмет на педаль сцепления, диски разжимаются, отодвигаясь один от другого. Передача момента от ДВС прекращается, при этом появляется возможность переключать передачи.
Далее сцепление снова замыкается и крутящий момент продолжает передаваться от ДВС на КПП. Кстати, по такому же принципу работают и роботизированные коробки передач, только в этом случае за выжим сцепления и выбор/включение нужной передачи отвечают исполнительные устройства под управлением ЭБУ.
В результате связь изношенных дисков ухудшается, нет должного прилегания поверхностей, сцепление начинает пробуксовывать. Не удивительно, что машина с изношенным сцеплением хуже разгоняется, так как теряется часть крутящего момента от силового агрегата, при езде передачи могут включаться с трудом и т.д.
Другими словами, полное отсутствие сухих дисков, прилегающих друг к другу и размыкающихся в нужный момент, корзины сцепления, выжимного подшипника и т.д. При этом разрыв мощности (отключение передачи крутящего момента от ДВС на КПП при переключении передач) на автомате все же имеет место быть.
Также в гидротрансформаторе важную функцию выполняет трансмиссионное масло (жидкость ATF), которая является не просто смазкой, а рабочим телом. Если просто, гидротрансформатор можно представить как герметичный корпус, в котором установлены две крыльчатки (турбины) друг напротив друга.
Вращается одна крыльчатка благодаря приводу от двигателя, далее через трансмиссионную жидкость усилие передается на вторую крыльчатку, которая также начинает вращаться и передает крутящий момент на КПП. В зависимости от скорости вращения первой турбины, с такой же скоростью будет вращаться и вторая.
Еще отметим, что современные автоматы также имеют возможность блокировки гидротрансформатора. Когда обороты ведущей и ведомой турбин выравниваются, происходит их жесткое зацепление посредством муфт. Такое решение позволяет повысить КПД АКПП и уменьшить потери полезной энергии при передаче крутящего момента.
Подведем итоги
Как видно, автоматическая коробка передач также имеет сцепление, однако этот механизм сильно отличается от сухого дискового сцепления на МКПП или коробках-роботах. Фактически, сцеплением АКПП является гидротрансформатор.
Также важно понимать, что трансмиссионное масло в коробке автомат является жидкостью, через которую происходит передача крутящего момента от ведущей турбины к ведомой. Масло в ГДТ сильно разогревается, по мере его старения меняются свойства трансмиссионной жидкости. По этой причине масло в коробке автомат нужно своевременно менять, а также постоянно контролировать его уровень и состояние.
Напоследок отметим, что гидротрансформатор также устанавливается на вариатор CVT. Хотя устройство и принцип работы вариатора и АКПП отличаются, на CVT гидротрансформатор также выполняет функцию сцепления, то есть крутящий момент передается от ДВС на коробку через трансмиссионное масло за счет вращения турбин.
Почему коробка-автомат пинается, дергается АКПП при переключении передач, в автоматической коробке возникают толчки рывки и удары: основные причины.
Пробуксовка автоматической коробки при переключении передач: основные причины, по которым пробуксовывает автомат. Диагностика коробки, устранение неполадок.
Гидротрансформатор в устройстве АКПП: принцип работы и основные неисправности. Признаки проблем с гидротрансформатором автоматической коробки, ремонт ГДТ.
Дергает автоматическую коробку: основные причины рывков, пинков, ударов АКПП. Диагностика неисправностей, советы и рекомендации.
Толчок в АКПП, появление рывков при переключении передач АКПП, толчки коробки автомат на месте: основные причины подобных неисправностей автоматической КПП.
Основные датчики в устройстве АКПП: назначение и принцип работы датчиков автоматической трансмиссии. Неисправности датчиков коробки автомат, признаки.
Есть ли сцепление на «автомате»? Разбираем техническую составляющую
Многие водители которые пересели с механики на автомат (кстати — будет полезен вот этот урок), задаются, казалось бы простым, но существенным вопросом – а есть ли на автоматической коробке передач (АКПП) сцепление? Или его там вообще не существует? И как тогда переключаются передачи …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Конечно, рядовой обыватель привыкший передвигаться «строго» на механической КПП, автомат не очень то жалует. По его соображениям это реально ненадежный агрегат, вот МКПП это да! НА века. Но у механики есть не очень-то прочный узел, особенно для новичков, это сцепление, которое палится на «раз». Немного вспомним принцип работы механической «коробки»
Механика
Как мы помним там три педали, если идти справа налево – первая это «газ», средняя «тормоз» и самая крайняя это «сцепление». Для того чтобы вам тронуться, вам нужно выжать сцепление включить передачу, затем отпуская эту педаль надавливаем на «газ» и машина едет. При переключении передач, вам также нужно повторять эту процедуру.
Конструкция очень проста – если хотите, то основанная на сухом трении дисков. Если утрировать — под действием своих пружин, ведомый жестко прижат к ведущему диску, за счет чего и двигается автомобиль. Но стоит вам надавить на педаль, то диски разжимаются (отходят друг от друга) и вы можете менять передачи (повышать, понижать, либо нейтральная). Эта конструкция работает уже столетие, и она действительно — прочная, но для новичков это не простой экзамен. Зачастую они просто передерживают педали при переключении – диски трутся и один менее прочный стирается.
После такого истирания – уже не существует прочной связи (прижима), диски начинают буксовать, и поэтому автомобиль теряет динамику в разгоне и просто езде (если диск совсем «убит», то может и не тронуться, просто не переключитесь).
Немного вспомнили, но как же на автомате?
Автомат
Открываем главную тайну – сцепления в классическом понимании, на автомате — конечно же НЕТ! Там нет двух сухих дисков, которые взаимодействуют друг с другом, однако принцип размыкания передач тут все же присутствует. То есть сцепление как бы есть, но оно автоматизированное, совсем другое.
Давайте теперь вспомним, как здесь мы переключаем передачи (ведь здесь всего две педали) – мы просто выжимаем «тормоз», переводим ручку АКПП в положение D (drive), отпускаем педаль и нажимаем на «газ» — все машина поехала. Но каков же принцип.
Знаете, может я многих поклонников механики разочарую, но автомат также не менее «древний», ему вот-вот наступит 100 лет.
Здесь также все банально и просто, основой для работы такой трансмиссии является гидротрансформатор и в отличие от МКПП, здесь сцепление работает за счет жидкости – трансмиссионного масла, то есть как бы – мокрый тип.
Если утрировать принцип работы – представьте два вентилятора, которые работают друг напротив друга, максимально близко. Если один вращается — то он будет передавать поток воздуха другому, и тот в зависимости от оборотов также примет ту или иную скорость вращения, это и есть гидротрансформатор.
Здесь стоят две турбины, одна ведущая – вторая ведомая, они помещены в вязкую жидкость (масло) и закрыты в герметичном корпусе. Когда одна начинает вращаться — она передает вихревую энергию второй, за счет чего и происходит движение. Однако сейчас конструкцию немного усовершенствовали – после того как обороты этих турбин становятся одинаковыми, они входят в жесткое зацепление при помощи специальных муфт, которые призваны снизить потери энергии крутящего момента. Вот он принцип «классического» автомата!
Многие сейчас могут задать вопрос – а почему обязательно масло? Да все просто, воздух для таких оборотов слаб, он не передает столько энергии, вода быстрее закипит, а также будет окислять все металлические части внутри – ресурс упадет. А вот масло не только передает максимальное количество энергии, но и смазывает запчасти внутри, тем самым уберегая их от износа, вот почему так важно его вовремя менять.
Сейчас гидротрансформаторные автоматы стоят на широком круге автомобилей, но стоит отметить, что автоматических трансмиссий сейчас как минимум три – автомат, вариатор, робот. И у робота и вариатора принцип совершенно другой, но про это я напишу как-нибудь в другой раз.
Если подвести итог – классического «сухого» сцепления у автомата НЕТ! Но сцепление там присутствует при помощи турбин, специальных муфт и давления масла.
Сейчас видео версия статьи
НА этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ.
(26 голосов, средний: 4,69 из 5)
Похожие новости
Полировка лобового стекла своими руками. Разными способами + пас.
Сцепление в коробке автомат
Как известно, на трансмиссию передается крутящий момент от двигателя. При этом передача момента на автомобилях с МКПП происходит через механизм сцепления. Также сцепление присутствует и в устройстве роботизированных коробок передач. Что касается АКПП, владельцы таких автомобилей часто интересуются, есть ли сцепление на коробке автомат, как оно работает, когда менять сцепление АКПП и т.п.
В этой статье мы рассмотрим, как реализована передача крутящего момента от силового агрегата на машинах с автоматом, а также какие особенности и отличия сцепления на коробке автомат можно выделить по сравнению с МКПП или РКПП.
Коробка автомат и сцепление
Чтобы было понятнее, начнем с привычной механики. Конструкция сцепления на таких КПП простая. В основе лежит взаимодействие двух дисков: ведомого и ведущего. В двух словах, ведомый диск прижимается к ведущему диску усилием пружин, за счет чего и происходит передача крутящего момента от двигателя.
Как только водитель нажмет на педаль сцепления, диски разжимаются, отодвигаясь один от другого. Передача момента от ДВС прекращается, при этом появляется возможность переключать передачи.
Если просто, пока автомобиль с МКПП движется на той или иной передаче, сцепление замкнуто, для переключения передачи (как пониженной, так и повышенной) выжимается педаль сцепления, диски сцепления при этом размыкаются, водитель включает нужную передачу, после чего отпускает педаль сцепления.
Далее сцепление снова замыкается и крутящий момент продолжает передаваться от ДВС на КПП. Кстати, по такому же принципу работают и роботизированные коробки передач, только в этом случае за выжим сцепления и выбор/включение нужной передачи отвечают исполнительные устройства под управлением ЭБУ.
Отметим, что сам механизм сцепления надежный и выносливый, но только при условии правильного обращения. Если сцепление передерживать, выжимать не полностью, буксовать и т.д., тогда быстро выходит из строя выжимной подшипник, сцепление «подпаливается», его диски стираются.
В результате связь изношенных дисков ухудшается, нет должного прилегания поверхностей, сцепление начинает пробуксовывать. Не удивительно, что машина с изношенным сцеплением хуже разгоняется, так как теряется часть крутящего момента от силового агрегата, при езде передачи могут включаться с трудом и т.д.
Другими словами, полное отсутствие сухих дисков, прилегающих друг к другу и размыкающихся в нужный момент, корзины сцепления, выжимного подшипника и т.д. При этом разрыв мощности (отключение передачи крутящего момента от ДВС на КПП при переключении передач) на автомате все же имеет место быть.
Получается, сцепление на АКПП есть, но оно сильно отличается от МКПП и работает по другому принципу. Сцеплением на автомате является отдельное устройство, известное под названием гидротрансформатор (ГДТ) или преобразователь (конвертер) крутящего момента.
Также в гидротрансформаторе важную функцию выполняет трансмиссионное масло (жидкость ATF), которая является не просто смазкой, а рабочим телом. Если просто, гидротрансформатор можно представить как герметичный корпус, в котором установлены две крыльчатки (турбины) друг напротив друга.
Рекомендуем также прочитать статью о том, почему АКПП пинается и толкается. Из этой статьи вы узнаете о причинах толчков коробки автомат при переключении передач и режимов автоматической трансмиссии.
Вращается одна крыльчатка благодаря приводу от двигателя, далее через трансмиссионную жидкость усилие передается на вторую крыльчатку, которая также начинает вращаться и передает крутящий момент на КПП. В зависимости от скорости вращения первой турбины, с такой же скоростью будет вращаться и вторая.
Если иначе, ведущая и ведомая турбины находятся в масле, образуя сцепление «мокрого» типа. Именно масло в гидротрансформаторе позволяет наилучшим образом передавать момент от ДВС, выдерживает высокие температуры, так как во время работы ГДТ жидкость сильно разогревается, эффективно защищает детали гидротрансформатора от коррозии и преждевременного износа.
Еще отметим, что современные автоматы также имеют возможность блокировки гидротрансформатора. Когда обороты ведущей и ведомой турбин выравниваются, происходит их жесткое зацепление посредством муфт. Такое решение позволяет повысить КПД АКПП и уменьшить потери полезной энергии при передаче крутящего момента.
Работа сцепления в автоматических коробках передач
Сцепление на АКПП выполняет ту же роль, что и на механике. Эта функция позволяет переключаться передачам. Только на автомате процедура акта сцепления и конструкция отличаются от механической.
Но есть и другие виды коробок. А знаете ли вы, есть ли сцепление на вариаторе или роботе и чем отличается от коробки автомат?
Напишите в комментарии ответ.
Есть ли сцепление в автомате
Вы знаете, что в автомате работу первой педали выполняет гидротрансформатор? Появилась такая модель в начале двадцатого века. Первым производителем АКПП стал завод Форда.
Внимание! Первая коробка была хоть и механической наполовину, но в нее встроен планетарный ряд.
Второй попыткой сделать полноценные коробки автомат произошли в двадцатых годах двадцатого столетия. Разработкой автоматов на сервоприводах занималась компания General Motors. Они были полуавтоматическими, но первый шаг автоматизированию водительской работы в машине был сделан.
А первым полным автоматом стала коробка под названием «Кокталь». АКПП была ненадежной и постоянно ломалась. За разработку взялся Крайслер. Он внедрил в автомат гидротрансформатор и гидромуфту. В итоге в сороковых годах появилась полноценная автоматическая коробка переключения скоростей.
А электронный блок управления добавили в восьмидесятые годы. В то же время появились четырехступенчатые и пятиступенчатые АКПП. ЭБУ на автоматах помогало сэкономить расход топлива транспортного средства.
Сейчас почти все иностранные автомобили используют автоматическую коробку передач. Так происходит потому, что у автомата есть ряд преимуществ перед МКПП:
Если вы знаете что-то еще из истории автоматов, то можете дополнить в комментариях. А новички автолюбители могут не сомневаться в вопросе, есть ли сцепление на автомате. Далее мы еще поговорим о видах сцепления, которые применяются на МКПП и АКПП.
Виды системы привода
Какие системы привода трансмиссии вы знаете? Многие сейчас назовут только механический и гидравлический принцип. Однако, есть еще два вида:
Рассмотрим каждый принцип управления сцеплением в таблице.
| Система привода | Различие |
| Механическая | Передача усилия на выжимную вилку посредством троса через нажатие на педаль |
| Гидравлическая | Два цилиндра (гидравлический и рабочий) соединены трубой высокого давления. Посредством педали приводится в движение шток гидравлики и давит на поршень на другом конце. Поршень давит на масло. Масло по трубке передается на рабочий цилиндр. Шток, который находится в последнем, давит на вилку. |
| Электрическая | Электромотор с тросом. Сцепление происходит идентично механическому приводу |
| Комбинированная | Совместное использование вышеперечисленных систем (гидромеханическое, к примеру) |
Виды сцепления
Кроме различий между приводами есть отличия и между видами сцепления на автоматической коробке передач. Но типов всего два штуки:
В первом фрикционы коробки передач работают в воздушной среде, а в последнем в трансмиссионной жидкости.
Внимание! Сухой вид используется на механических коробках передач и на роботизрованных. В автомате эту работу выполняет гидротрансформатор, который приводит в движение смазывающая жидкость.
В автоматах масло выполняет не только пассивную роль смазки, но и является активным веществом, которое заставляет лопасти гидротрансформатора вращаться под давлением.
Структура сцепления
Конструкция сцепления состоит из двенадцати элементов. Каждый из них выполняет ведомую или ведущую роль. Рассмотрим только пять основных элементов и их функциональность.
Внимание! Есть два вида выжимных подшипников. Оттягивающий и нажимной. Первый устанавливается на автомобили от компании Пежо.
Работа сцепления в автоматической коробке передач
Теперь вы знаете из чего состоит сцепление в АКПП или МКПП. А кто-нибудь видел, как работает это устройство в автомате? Ведь теперь у водителя отсутствует педаль, но механизм все равно имеется и продолжает работать в автоматах транспортных средств.
Эту работу выполняет гидротрансформатор. А теперь вы подробно узнаете, как происходит сцепление:
Почему «роботы» с двумя сцеплениями скоро вытеснят все остальные коробки
Случилось то, что давно должно было произойти. На грядущем Женевском автосалоне Kia представит первый серийный автомобиль с преселективным роботом DCT с двумя сцеплениями. Корейским первенцем стал Kia сee’d GT Line с 1-литровым мотором T-GDI, выдающим 120 л.с. и 172 ньютонов на метр. Таким образом Kia вместе с родственным Hyundai вслед за Volkswagen, Ford и еще некоторыми производителями встала на путь «роботизации». Разберемся в конструкции перспективной коробки.
Как устроена новая коробка Kia
DCT расшифровывается как Dual Clutch Transmission, то есть трансмиссия с двумя сцеплениями. Это первая многодисковая коробка — собственная разработка компании Kia Motors из Центра Исследований и Разработок в Намьянге.
Как вы уже могли догадаться, DCT — это в определенном смысле аналог знаменитой коробки DSG от Volkswagen, которая сначала радовала покупателей резвостью и экономичностью, потом досаждала поломками в своем 7-ступенчатом исполнении, а к 2014 году наконец лишилась явных конструктивных дефектов после доброго десятка доработок.
Для непосвященных кратко объясним, что DCT — это «робот», то есть конструктивно — механическая коробка с блоком управления и актуаторами, которые вместо водителя переключают передачи. А что такое «два сцепления»? Если вкратце, то, вообще-то, сцепление одно. Просто ведомых дисков у него два — один передает крутящий момент на нечетный ряд передач (1-3-5-7 и т.д.), второй — на четный (2-4-6 и т.д.).
Конструкция собрана таким образом, что диски сцепления сидят на одной оси, а их валы вложены один в другой. Второй вал длиннее первого и проходит насквозь. Каждый из них приводит в движение свой ряд шестерней: четный и нечетный. Между этими дисками находится ведущий диск — маховик, который вращает двигатель.
Включение и выключение дисков сцепления электромеханическое, что ускоряет процесс переключения. Но основная экономия времени при выборе передачи — в так называемом преселективном режиме работы АКПП. Если грубо, то пока включена, допустим, первая передача на нечетном ряду, на четном уже подготовлена к включению вторая — когда это будет необходимо, останется только отсоединить от маховика один диск сцепления и присоединить другой.
Электронный блок управления коробкой предугадывает динамику движения — разгон или торможение, заранее замыкая привод следующей зубчатой пары. Как на передачу вверх, так и вниз. Два процесса, отсоединение одного диска и присоединение другого, происходят одновременно.
Как вы понимаете, конструкция невероятно сложная. Незначительные отклонения в работе коробки на доли секунды и на доли миллиметра быстро приводят к ускоренному износу дисков и нестабильной работе с толчками при движении и т.п. Собственно, сложностями настройки электроники во многом и обусловлены проблемы с фольксвагеновской коробкой DSG.
В целом схема позволяет сократить время на переключение передач до 100-200 миллисекунд, обеспечить ровную тягу при разгоне и снизить расход топлива, экономя до 10%. В случае с Kia заявленная экономия — 5-7%.
История преселективных коробок
Сама по себе идея использования мультидискового сцепления была запатентована французским инженером Адольфом Кегрессом еще в 1935 году. Мсье Кегресс вообще был большим талантом и, помимо патента на то, что в будущем стало DCT, еще сделал первый внедорожник — гусеничный Руссо-Балт, о котором мы когда-нибудь расскажем. Но не будем отвлекаться. Из-за отсутствия технологических возможностей идея коробки с двумя сцеплениями осталась на бумаге.
В 80-х годах инженеры Porsche воплотили задумку в железе и использовали передовую разработку в кольцевых автогонках. Однако значительные габариты, большой вес и низкая надежность оставили коробку на уровне прототипа, и за гоночный трек она не вышла. Подобные попытки предпринимали и раллийные команды Peugeot и Audi, но закончилось все тем же — от использования отказались.
С середины 90-х VW начинает разработку своей версии мультидисковой АКПП под аббревиатурой DSG (Direct Speed Gearbox). Результатом стала серийная коробка, которая с 2003 года устанавливалась на Golf Mk4 R32. Опыт оказался настолько успешным, что им заинтересовались другие автопроизводители, а VW совершенствует эту коробку и по сей день, устанавливая ее практически на все свои серийные автомобили.
На данном этапе такие коробки делятся на два типа — сухие и мокрые. С сухими все понятно по определению. Диски работают, как в обычной механической коробке, на сухом трении. В мокрых диски сцепления погружены в масляную ванну. Сделано это для охлаждения при нагрузке свыше 350 ньютонов на метр. Мокрые «роботы» работают с «моментными» дизелями и высокофорсированными бензиновыми двигателями.
Расскажем о нескольких типичных представителях семейства преселективов.
Audi S-Tronic
Изначально S-tronic разрабатывался под высокие нагрузки: предельные значения 550 Н*м, 9 000 об/мин. Конструкторам пришлось обеспечить два контура смазки. Один отвечает за работу управляющей гидравлики и сцепления, другой обеспечивает смазку шестерней КПП. Причем масло используется разное. Так как плотность гидротрансформаторного масла может меняться при различной температуре, при агрессивных режимах работы масляная помпа имеет дополнительный вакуумный усилитель, способный поднять давление на непродолжительное время.
Другая особенность в том, что выходной вал передает вращение на межосевой дифференциал, расположенный прямо в корпусе самой АКПП. В зависимости от настроек дифференциал может передавать на заднюю ось от 35% до 85% крутящего момента (60% по умолчанию).
Данная коробка может работать как в полностью автоматическом режиме, так и в ручном с использованием подрулевых переключателей вверх/вниз (+/-).