Просто о гидротрансформаторе АКПП

Гидротрансформатор АКПП, он же «бублик» — это изобретение в сфере автомобилестроения, которым уже вряд ли удивишь «бывалых» автомобилистов. Но, несмотря на это, многие автомобилисты, особенно те, которые только недавно получили водительские права и начали осваивать конструкционные особенности машин, вероятнее всего, даже не слышали о таком устройстве. Для них и будет посвящена наша статья, в которой мы подробно разберём все вопросы, связанные с гидротрансформатором АКПП.

Немного теории о гидротрансформаторе

Гидротрансформатор АКПП – компонент трансмиссии автомобиля, который расположен между мотором и механизмом, отвечающим за переключение передач. Гидротрансформатор — заваренный узел (похожий на бублик), позволяет автоматически изменять крутящий момент в зависимости от степени нагрузок и частоты вращения колёс машины.

Конструкция гидротрансформатора АКПП

Разбирая конструкционные особенности гидротрансформатора АКПП, не стоит хвататься за голову – устройство этого трансмиссионного элемента, как правило, не содержит каких-либо нюансов в строении. Но для начала стоит подробнее разобраться с терминологией. Ведь дело в том, что многие автомобилисты считают за АКПП сразу два агрегата, соединённых в единую конструкцию: саму КПП и гидротрансформатор.

Гидротрансформатор АКПП состоит из двух элементов – специальной турбины и центробежного насоса. Между этими элементами находится реактор. Насосное кольцо напрямую подсоединено к коленчатому валу мотора, а турбинное – к валу КПП. Реактор же, в зависимости от специфики работы, может либо свободно вращаться, либо блокироваться за счёт обгонной муфты.

Крутящий момент, поступающий от двигателя к КПП, передаётся при помощи потоков масла, отбрасываемых лопастями насосного колеса на те же элементы турбинного колеса. Между турбиной и насосным кольцом находятся небольшие зазоры, а для пространства, расположенного между их лопастями, характерна специальная геометрия. За счёт неё во всей конструкции образуется непрерывная циркуляция масла. Из-за чего прямая связь между мотором и КПП «теряется». Подобная особенность в строении обеспечивает необходимую работу силового агрегата и остановку транспортного средства на включённой передаче, а также смягчает передачу тягового усилия и устраняет сильные «пинки».

Реактор – это специальный внутренний элемент гидротрансформатора, которое отвечает за изменения скорости и интенсивности крутящего момента. Он представляет собой то же самое колесо, по краям которого находятся лопасти, но оно, за счёт наличия прямой связи с каркасом гидротрансформатора АКПП, не вращается. Лопасти этого устройства отличаются особым профилем и расположены таким образом, чтобы с максимальной эффективностью обеспечивать вращение масла из турбины в насос. Когда реактор находится в «стоячем» режиме, он существенно увеличивает скорость, с которой масло циркулирует по трансмиссии. При увеличении эта скорость начинает с большей силой воздействовать на турбинное колесо. Как итог, крутящий момент, развиваемый непосредственно на валу этого колеса, можно существенно увеличить.

Как работает

Давайте представим себе вполне обычную ситуацию: передача «D» или любая другая на АКПП уже включена, машина стоит на месте, а мы держим нажатым тормоз. Что в этот момент происходит внутри коробки передач? Колесо турбины не движется, а момент вращения (крутящий момент) в таком состоянии, приблизительно, в 1,5 – 2 раза выше того, что мотор развивает во время езды на данных оборотах. Стоит же перестать «давить» на тормоз, автомобиль начнёт трогаться. Он будет разгоняться до тех пор, пока крутящий момент на колёсах не будет равен показателю сопротивления движению машины.

Когда интенсивность вращения колеса турбины становится близка к оборотам другого, насосного колеса, реактор освобождается и, за счёт этого, происходит его вращение параллельно с этими конструкционными элементами. В результате чего, уменьшается величина потерь, а КПД (коэффициент полезного действия) гидротрансформатора, наоборот, увеличивается.

А в силу того, что в определённых случаях необходимость в преобразовании момента вращения (крутящего момента) и скорости движения отсутствует, то сам «бублик» может блокироваться за счёт действия фрикционного сцепления. Подобный режим может поднять КПД устройства практически до 100%.

Но давайте разберём немного иную ситуацию. Мы едем на автомобиле по прямой дороге, сохраняя определённую скорость, но в моменте перед нами появляется горка. При подъёме скорость автомобиля, как правило, начинает уменьшаться, а показатель нагрузки увеличиваться. Гидротрансформатор не проигнорирует подобные изменения. Как только скорость вращения турбины начнёт падать, реактор автоматически начнёт замедляться, в результате чего циркуляция масла внутри устройства ускорится. Это, в свою очередь, приведёт к тому, что крутящий момент, который турбина передаёт на вал, будет увеличиваться. В некоторых случаях этого увеличения будет достаточно для того, чтобы подняться на горку без дополнительного переключения КПП на пониженную передачу.

Совместная работа гидротрансформатора и коробки

В силу того, что из-за своих конструкционных особенностей, гидротрансформатор АКПП не способен регулировать крутящий момент в большом диапазоне, к его конструкции дополнительно подсоединяют многоступенчатую КПП, которая, к тому же, может обеспечивать движение автомобиля задним ходом. Коробки передач, которые работают вместе с «бубликом», как правило, включают несколько передач и имеют множество сходств с обычными МКПП, где все передачи включаются вручную.

В механических коробках каждая шестерёнка находится в зацеплении, а когда шофер включает какую-то передачу, он ручным образом блокирует определённую шестерню, расположенную на ведомом валу. Принцип работы АКПП выглядит примерно так же. Однако планетарные передачи, они же – редукторы, отличаются несколькими особенностями. Их конструкция включает в себя:

• сателлиты
• водила
• кольцевые шестерни
• солнечные шестерёнки.

Данные редукторы изменяют скорость вращения и, соответственно, тяговое усилие за счёт вращения и фиксации этих элементов. Во время движения автомобиля планетарные передачи начинаются двигаться за счёт активации выходного вала «бублика», а их определённые компоненты – фиксируются посредством специальных фрикционных лент и пакетов.

Процесс переключения передач выглядит следующим образом. Гидравлический толкатель, приводимый в движение благодаря циркуляции масла, начинает давить на фрикцион. Давление осуществляется за счёт специального насоса, а его распределение между фрикционами передач – под тщательным контролем различных электронных систем автомобиля.

Большое различие между АКПП и МКПП состоит в том, что переключение всех передач в автоматических КПП происходит без разрыва потока мощности. Одна передача включилась, другая же, соответственно, выключилась. Особых рывков при переключении, как правило, не наблюдается – их гасит гидротрансформатор. Если же толчки при работе КПП наблюдаются, то это означает слишком быструю смену передач. Это, в свою очередь, негативно сказывается как на сроке эксплуатации коробки, так и на других элементах трансмиссии и подвески.

Управление АКПП

В самых первых АКПП все системы управления были полностью гидравлическими. Но спустя некоторое время гидравлику стали использоваться исключительно в виде исполнительного элемента системы управления, а весь процесс работы начал контролироваться электроникой. По этой причине система получила возможность реализации различных типов езды – к примеру, спортивного, экономичного и прочих.

Например, во время динамичной езды вся тяга мотора используется на максимум. Переключение каждой передачи осуществляется в строгом соответствии с частотами коленчатого вала, близким к тем частотам, которые характерны для максимально возможного крутящего момента. Автомобиль в этом случае начинается ускоряться значительно быстрее, по сравнению, с тем же «стандартным» или «экономичным» режимом работы КПП.

В большей части современных автомобилей, которые оснащены автоматическими коробками, алгоритмы управления включаются в соответствии со стилистикой езды. Электроника, анализируя большое количество информации от разных датчиков, выбирает наиболее оптимальную для конкретного момента движения передачу. Если водитель часто и резко нажимает на педаль газа, то КПП начинает понимать, что все переключения нужно осуществлять как можно быстрее. Если же, наоборот, водитель двигается плавно, то компьютер переводит коробку в нормальный режим работы.

Признаки поломки гидротрансформатора АКПП

Гидротрансформатор (бублик) АКПП, как и любой другой конструкционный элемент машины, не застрахован от поломок. Чтобы оперативно устранить возникшую проблему, каждому автомобилисту стоит знать о признаках, свидетельствующих о поломке «бублика».

Поведенческие

В первую очередь, для неисправного гидротрансформатора характерны, так называемые, поведенческие признаки – небольшая пробуксовка сцепления в момент начала движения, вибрации в момент нагрузок на автомобиль, а также в процессе городской езды, рывки машины, оснащённой АКПП, в любой момент движения.

Звуковые

Следующими симптомами, по которым можно выявить проблемы в работе «бублика», являются звуковые (их можно определить на слух). К таковым относятся: шум гидротрансформатора в момент переключения скоростей, а также, своего рода, вой «бублика» в момент движения автомобиля на скорости более 60-70 километров в час.

Прочие признаки

Помимо всех выше представленных симптомов, признаками, которые говорят о поломке гидротрансформатора, являются: неприятный запах «гари», исходящий от КПП, блокировка оборотов мотора (силовой агрегат не может «перескочить» определённое значение), отсутствие движения автомобиля (худший случай, который говорит, что «бублик», либо же соответствующая электроника полностью перестали работать).

Приходилось ремонтировать гидротрансформатора АКПП?

• Да, дорогое удовольствие
• Да, ожидал, что будет дороже
• Нет
• Кажется, предстоит

Просмотреть результаты

 Загрузка ...

Причины неисправностей

Гидротрансформатор АКПП не является каким-то сложным, с точки зрения конструкции, устройством. Но, как правило, в процессе активного использования он подвергается износу и, в результате чего, выходит из строя. Рассмотрим основные причины, по которым «бублик» может поломаться.

Трансмиссионная жидкость

При длительном нахождении масла внутри трансмиссии оно начинает густеть и чернеть, а в её составе появляется очень много мусора, который и ухудшает работу «бублика».

Пары трения

В конструкции гидротрансформатора имеется специальная блокировка, принцип работы которой очень похож на классическое сцепление в МКПП. Именно поэтому возникает износ фрикционных дисков, их пар, либо же всех элементов в целом.

Лопатки лопастей

Под влиянием повышенных температур и абразива, попадающего в масло для трансмиссии, металлические лопатки с течением времени начинают изнашиваться и, тем самым, наполнять масло металлической пылью. Это, в свою очередь, снижает общую работу «бублика».

Сальники

Загрязнённая и горячая трансмиссионная жидкость, воздействуя на резиновые сальники, начинает разрушать их. Как результат, нарушается герметичность всей системы и, соответственно, увеличивается риск протёков трансмиссионного масла.

Блокировка

Трансмиссия современных автомобилей оснащена специальной блокировкой, которая блокирует работу «бублика» на всех передачах. Так, к примеру, в момент плавного разгона эта блокировка активируется частично, а при резком – практически моментально. Это необходимо для того, чтобы снизить расход топлива и улучшить динамику машины. Из-за постоянных включений и выключений блокировка изнашивается и перестаёт работать.

Подшипники

Чаще всего, во время работы гидротрансформатора подвергаются износу промежуточные и опорные подшипники, расположенные между насосом и турбиной. По этой причине водитель может слышать хруст или свист, которые издают вышедшие из строя детали.

Отсутствие соединения с АКПП

Это самый проблемный тип поломки, который, к счастью, встречается очень редко. Состоит он в том, что между турбинным колесом и валом АКПП происходит, своего рода, разрыв соединения, из-за чего машина попросту перестаёт двигаться.

Обгонная муфта

Основным признаком, который свидетельствует о поломки этой детали, является ухудшение показателей динамики автомобиля. Однако без использования инструментов полной диагностики определить «вину» обгонной муфты в работе гидротрансформатора невозможно.

Диагностика гидротрансформатора АКПП

Для выявления причин неисправности работы «бублика» используется сразу несколько процедур. Но стоит понимать, что максимально точно определить причину неисправности и общее состояние детали, можно лишь посредством её снятия и дальнейшей проверки при помощи специальной диагностики.

Самодиагностика

Оценить исправность гидротрансформатора можно самостоятельно и без применения специальных устройств. К примеру, многие автовладельцы советуют использовать следующий алгоритм:

• Хорошо прогреть ДВС автомобиля.
• Установить машину на ручной тормоз.
• «Вдавить» педаль тормоза до упора.
• Переключить КПП в режим «Drive».
• Зажать педаль газа.
• Проанализировать показания оборотов на тахометре – они должны составлять, примерно, от 2000 до 2800 оборотов.
• Подождать несколько минут на «нейтрали», чтобы дать коробке остыть;
• Повторить те же самые действия уже на задней передаче.

После проведённого анализа можно судить о возникновении нескольких проблем:

• Обороты слегка превышают нормальное значение – износ фрикционных накладок.
• Обороты значительно превышают норму – повреждение конструкции гидротрансформатора.
• Обороты меньше нормального значение – падение уровня мощности мотора.
• Обороты сильно отклоняются от нормы – серьёзная неисправность двигателя, либо же выход из строя компонентов «бублика».

Сканером

Более точно определить причину, которая вызвала неисправность в работе «бублика», поможет диагностический сканер. Это устройство выявит все коды ошибок, на основании которых можно определить дальнейшие ремонтные работы.

Ремонт

Приобретение нового гидротрансформатора – весьма дорогое удовольствие, которое может оказаться «не по карману» многим автомобилистам. Как показывает практика, большая часть поломок решаема. Весь процесс ремонта, чаще всего, включает в себя следующий перечень работ:

• Снятие и разрезание – делается с той целью, чтобы получить открытый доступ к внутренним компонентам.
• Тщательная очистка деталей от трансмиссионного масла.
• Дефектовка – ответственный момент, от которого зависит дальнейшая работа «бублика».
• Замена необходимых запчастей.
• Сборка и запаивание корпуса.
• Балансировка гидротрансформатора.

Как продлить срок службы гидротрансформатора АКПП

Для того чтобы не допустить поломку гидротрансформатора и не столкнуться с внеплановым ремонтом, автомеханики и «бывалые» автомобилисты советуют выполнять несколько мер профилактики:

*

• Снизить частоту езды на машине с повышенными оборотами коленчатого вала.
• Как можно меньше перегревать автомобиль.
• Производить замену трансмиссионного масла в АКПП раз в 40-50 тыс. км.

Езда на машине со сломанным гидротрансформатором в дальнейшем может вызвать поломку других компонентов АКПП. Поэтому в случае выявления первых причин, которые указывают на неисправность «бублика», следует как можно быстрее выполнить диагностику и назначить соответствующий ремонт.

Если материал был полезен, напишите комментарий. Если оказался бесполезен или неточен, тем более пишите.