Что такое АКПП?



АКПП - Автоматическая коробка передач — это разновидность коробки передач автомобилей, обеспечивающая автоматический выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа, в зависимости от множества факторов.

С чисто технической точки зрения, «автоматической» является любая разновидность коробки передач, в которой переключение передач осуществляется автоматически, без участия водителя. Однако исторически название «автоматическая коробка передач» закрепилось за одной разновидностью таких коробок передач — гидромеханической планетарной трансмиссией, которая и описывается по преимуществу в данной статье.

Автоматическая коробка передач вместе с гидротрансформатором образует автоматическую передачу — таким образом, «автоматической коробкой передач» именуется только планетарная часть агрегата, непосредственно осуществляющая переключение передач. При этом автоматическая коробка передач всегда действует в паре с гидротрансформатором, без которого её нормальная работа невозможна, поэтому в обиходе часто «автоматической коробкой передач» именуют весь трансмиссионный агрегат, включая и гидротрансформатор, что является не вполне точным — гидротрансформатор непосредственно в переключении передач не участвует, а лишь подаёт заданное значение крутящего момента на входной вал автоматической коробки и обеспечивает гашение толчков при переключении передач.

Большинство автомобилей в Северной Америке продается с автоматической трансмиссией, в Европе ситуация обратная — около 80 % автомобилистов выбирают механическую коробку передач. На российском рынке доля новых автомобилей с АКП составила в 2009 году — 31,2 %, в 2010 — 33,8 %, в 2011 — 37,5 %, в 2012 — 41,5 %.

Автоматическая коробка передач имеет ряд неоспоримых достоинств. Она существенно упрощает управление автомобилем. Переключения производятся плавно, без рывков, что улучшает ездовой комфорт и увеличивает срок службы трансмиссии. Современные АКПП имеют возможность ручного переключения передач и режимов работы, могут подстраиваться под стиль вождения конкретного водителя.

Но даже самые совершенные гидромеханические коробки не лишены недостатков. К ним относятся: сложность конструкции, высокая цена и стоимость обслуживания, более низкий КПД, худшая динамика и повышенный расход топлива по сравнению с механической КПП, медлительность переключений. Ремонт акпп является не таким простым делом, а потому самому устранить неполадки практически невозможно.

Устройство и принцип работы АКПП

Автоматическая коробка передач состоит из следующих основных узлов:

  • гидротрансформатора,
  • планетарного ряда,
  • системы управления,
  • контроля.

Коробка переднеприводных автомобилей дополнительно содержит внутри корпуса главную передачу и дифференциал.

Чтобы понять, как работает АКПП, необходимо представлять себе, что такое гидромуфта и планетарная передача.

Гидромуфта - устройство, состоящее из двух лопастных колес, установленных в одном корпусе, который заполнен специальным маслом. Одно из колес, называемое насосным, соединяется с коленвалом двигателя, а второе, турбинное, - с трансмиссией. При вращении насосного колеса отбрасываемые им потоки масла раскручивают турбинное колесо. Такая конструкция позволяет передавать крутящий момент примерно в соотношении 1:1. Для автомобиля такой вариант не подходит, так как нам нужно, чтобы крутящий момент изменялся в широких пределах. Поэтому между насосным и турбинным колесами стали устанавливать еще одно колесо — реакторное, которое в зависимости от режима движения автомобиля может быть либо неподвижно, либо вращаться. Когда реактор неподвижен, он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем большее воздействие оно оказывает на турбинное колесо. Таким образом момент на турбинном колесе увеличивается, т.е. мы его трансформируем. Поэтому устройство с тремя колесами это уже не гидромуфта, а гидротрансформатор.

Планетарная передача. Но и гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в нужных нам пределах. Да и обеспечить движение задним ходом ему не под силу. Поэтому к нему присоединяют набор из отдельных планетарных передач с разным передаточным коэффициентом — как бы несколько одноступенчатых КПП в одном корпусе. Планетарная передача представляет собой механическую систему, состоящую из нескольких шестерён – сателлитов, вращающихся вокруг центральной шестерни. Сателлиты фиксируются вместе с помощью водила. Внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца (отсюда и название- планетарная передача), внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга.

Переключение передач осуществляется системой управления, которая на ранних моделях была полностью гидравлической, а на современных на помощь гидравлике пришла электроника.

Как самостоятельно проверить АКПП

Определить признаки надвигающихся неприятностей можно и самостоятельно. Для начала определимся с некоторыми основными понятиями. Любая АКПП имеет несколько режимов работы, переключение между которыми производится рычагом селектора. Ниже приведены общепринятые обозначения этих режимов и их значения.

  • N или Neutral - нейтральная передача, трансмиссия отсоединена от двигателя.
  • Р или Parking - режим стоянки, выходной вал АКПП заблокирован.
  • D или Drive - основной режим для движения вперед, коробка автоматически переключает передачи.
  • R или Reverse - обеспечивает движение задним ходом.
  • 1, 2, 3 или Low - автоматическое переключение передач ограничено соответственно 1-, 2-, 3- передачами.

Кроме того, современные АКПП могут иметь дополнительные режимы работы, которые включаются отдельными переключателями.

Power или Sport - спортивный режим, обеспечивает более динамичную езду, переключение передач производится позднее, чем в обычных условиях.

Е или Есоn - экономичный режим, применяется при спокойной езде.

W или * - зимний режим, движение начинается со 2- или 3-й передачи для предотвращения проскальзывания, переключения производятся как в экономичном режиме.

Kick-down — режим интенсивного ускорения, включается при резком нажатии на педаль акселератора. Применяется, в основном, при обгоне.

Для работы АКПП в нее заливается специальная трансмиссионная жидкость (ATF - automatic transmission fluid). Как правило, она имеет красный цвет, но в некоторых автомобилях может применяться жидкость желтого цвета. В процессе эксплуатации жидкость меняет свой цвет на светло-коричневый, что считается нормальным.

Любая проверка начинается обычно с визуального осмотра. Если на коробке явно видны подтеки жидкости, следы механических повреждений, сварки — можете смело заканчивать тест и отправляться на поиски другого автомобиля. Следы повреждений свидетельствуют о том, что был удар, и с большой вероятностью можно предположить, что детали коробки, расположенные близко к поддону, повреждены. Проверьте также состояние электрических жгутов и разъемов. Если этот этап осмотра успешно пройден, переходим к проверке уровня ATF. Установите автомобиль на ровной горизонтальной площадке. Запустите двигатель, селектор АКПП установите в положение «Р» (или «N» - прочтите инструкцию). Уровень контролируется при помощи щупа, на котором нанесены метки. В разных коробках количество меток может варьироваться от 2 до 4. Две верхние соответствуют границам нормального уровня на прогретой коробке, две нижние (необязательные)- на холодной. Чтобы прогреть коробку, необходимо проехать не менее 15-20 километров. Пониженный уровень жидкости может свидетельствовать о том, что либо владелец не следил за своей машиной, либо о том, что коробка имеет течь. Длительная работа АКПП с пониженным уровнем жидкости приводит к ее интенсивному износу. Повышенный уровень также должен Вас насторожить, так как возможно, что таким образом пытались компенсировать снижение уровня вследствие течи.

Некоторые выводы об исправности АКПП можно сделать по состоянию ATF. Вытяните щуп и капните жидкостью на лист бумаги. Проведите, как говорят виноделы, органолептический анализ. О серьезных неисправностях свидетельствует хотя бы один из следующих признаков: жидкость непрозрачна; в ней присутствуют мелкие черные частицы, и ощущается запах гари; жидкость имеет белесоватый оттенок.

Если все предыдущие «статические» испытания не вызвали у Вас никаких нареканий, тогда можно переходить к «ходовым» испытаниям. Заведите мотор и, удерживая нажатой педаль тормоза, переключайте селектор в разные положения. Если коробка исправна, каждое переключение будет сопровождаться несильным толчком. Если же коробка неисправна, то каждое включение будет сопровождаться сильным толчком, либо включения будут происходить с заметным запаздыванием (более 1,5 сек).

Ну что, если все в порядке, едем! Но при этом внимательно следим за панелью приборов и поведением автомобиля. Если выбранный Вами автомобиль достаточно новый и оборудован электронной системой управления АКПП, то в случае каких-либо неисправностей на панели будут мигать тревожные надписи (варианты зависят от производителя): "0D OFF", "HOLD", "S", "CHECK TRANS", "POWER", "Getribe Program", "Gearbox Malfunction". Переключения передач не должны сопровождаться толчками, вибрацией, шумом. При умеренном ускорении коробка должна переключаться без повыщения оборотов двигателя. При резком нажатии на педаль газа (режим «кик-даун») предварительно должна включиться пониженная передача.

И, в заключение, экстремальный «стояночный» тест. Его необходимо проводить в присутствии опытного специалиста во избежание выхода из строя АКПП. Итак, прогреваем коробку, блокируем ведущие колеса с помощью «ручника» и упоров под колесами. Заводим двигатель и нажимаем до отказа на педаль тормоза, удерживая ее до окончания теста. Переводим селектор в «D» и выжимаем до упора педаль акселератора (но не более 5 сек). Засекаем по тахометру значение оборотов двигателя (если показания превысят 3000 об/мин, педаль газа немедленно отпустить!). Отдыхаем пять минут, и повторяем тест, но уже в положении селектора «R». Если двигатель и АКПП исправны, то значения оборотов в обоих случаях не должны превышать 1800-2500 об/мин (в зависимости от конкретной модели).