Автоматическая коробка передач: полное руководство — виды, узлы, принцип работы

Как и механика, автоматическая коробка передач (АКПП) используется в ДВС для передачи мощности к колесам.

Названия: автомат, самошагающая, n-ступенчатая автоматическая (n — число прямых передач). Аббревиатура AT.

ДВС любит высокие обороты, выдает нужный диапазон скоростей и моментов. АКПП дает то же самое.

Что такое АКПП

Трансмиссия, автоматически меняющая передаточное число по мере движения. Водитель не участвует в переключении (в отличие от механики).

Самая популярная — гидропланетарная АКПП. Для тяжелой техники — крупногабаритные аналоги. Другие автоматизированные типы (вариатор CVT, робот AMT) тоже используют классический гидротрансформатор — поэтому их относят к автоматам. Все они освобождают водителя от переключения.

Узлы АКПП

• Гидротрансформатор (сборка)
• Фрикционные пакеты (сцепления/тормоза)
• Планетарные шестерни (передачи)
• Соленоид блокировки гидротрансформатора
• Соленоиды управления переключениями

Виды автоматических коробок

Классическая АКПП (Torque Converter Automatic)

Самая массовая. Гидравлическое сцепление (гидротрансформатор) вместо сухого сцепления. ЭБУ (ECU) напрямую связано с гидравликой для плавного точного управления.

Двухсцепльная (DCT / DSG)

Гибрид автомата и механики. Нет гидротрансформатора — два ввода с сухими сцеплениями (нечетные/четные передачи). Быстрые плавные переключения, но при износе — удары и шум. Масло в сцеплениях не меняют — фрикционы изнашиваются.

Роботизированная (AMT / Semi-Automatic)

Механика с сцеплением, но управление сцеплением и переключением — датчики, актуаторы, процессоры. Характерен «трясущийся» ход, провалы на разгоне, но высокая экономичность.

Вариатор (CVT)

Ремни/цепи и шкивы вместо шестерен. Бесступенчатое изменение передаточного числа → идеальная плавность. Макс. КПД и непрерывный разгон. Минус — гул двигателя на высоких оборотах.

Tiptronic

На спорткарах/премиуме. Porsche 90-е. Как механика, но с гидротрансформатором вместо педали сцепления. Авторежим + ручной перебор (палки/ручка). Защита от переоборотов при понижении передачи.

Прямой шейп (DSG — Direct Shift Gearbox)

Похож на DCT: два сцепления, чередуются. Быстрее, плавнее, современные — экономичнее механики. В отличие от DCT — «мокрые» (в масле), требуют регулярной смены жидкости и ТО.

Как работает АКПП

Процесс как на механике, но автоматически и «за кулисами». Сцепление заменяет гидротрансформатор.

На низких оборотах — малый момент через жидкость/турбину. На высоких — полный момент. Ползание на холостых — малый момент на входном валу.

Гидротрансформатор управляет связью двигатель–КПП. Шестерни зацепляются без водителя. Планетарный ряд на концентрическом валу: солнечная шестерня, несущая с планетниками, коронка. Зацеплением элементов меняется передаточное число.

Полная гидравлическая система (клапаны, каналы) под управлением программируемого ЭБУ включает фрикционы планетарного ряда. Внутренние сцепления соединяют элементы с входным валом — компьютер+гидравлика формируют нужное число на выходном валу.

АКПП — сложный мехатронный комплекс, обеспечивающий комфорт и эффективность за счет точного электронного управления гидравликой и планетарными рядами.