Механическая коробка передач
Механическая коробка передач (МКП) — механизм изменения крутящего момента, передаваемого с вала двигателя через механизмы трансмиссии на ведущие колеса автомобиля. От прочих типов отличается тем, что в МКП передачи переключаются вручную или полуавтоматически (при использовании сервоприводов сцепления или гидромуфты). Наиболее распространенный тип. Отличается долговечностью, простотой обслуживания и наибольшим КПД.
Содержание
Принцип действия и назначение
Необходимость применения обусловлена разницей частоты вращения вала двигателя и ведущих колес автомобиля, не позволяющей соединять ведущие колеса напрямую с коленвалом. Двигатели внутреннего сгорания имеют определенный диапазон частоты вращения коленвала — от 500, до 9000 об/мин, а частота вращения ведущих колес автомобиля колеблется от 0 до 1800 об/мин. Служит для повышения или понижения частоты вращения валов механизмов трансмиссии, а также для обеспечения оптимального крутящего момента ведущих колес. Наибольший крутящий момент ДВС выдают при средних и высоких оборотах — от 3000 до 7000 об/мин. Позволяет наилучшим образом использовать возможности двигателя, сообразуя их со скоростью передвижения автомобиля.
Изменение частоты вращения и крутящего момента в происходит посредством ступенчатого изменения передаточного отношения пар шестерен. При начале движения водитель включает первую передачу. При этом выбирается пара шестерен с наибольшим передаточным отношением — ведущие колеса крутятся с намного меньшей частотой, чем коленчатый вал двигателя, в то же время крутящий момент на первой передаче будет достаточно высоким, чтобы обеспечить трогание с места, движение в гору или в тяжелых дорожных условиях. При разгоне автомобиля водитель последовательно включает высшие ступени, повышая частоту вращения ведущих колес. На высокой скорости водитель включает прямую передачу, при которой частота вращения колес определяется передаточным отношением главной передачи ведущего моста. В некоторых автомобилях оснащается повышающей передачей, при которой частота вращения колес будет еще больше (но в любом случае ниже, чем частота вращения коленчатого вала ДВС) при понижении тягового усилия двигателя (в этом режиме движения используются силы инерции).
Помимо этого назначение состоит еще в возможности плавного понижения скорости движения — выбором низших передач, и в длительном разъединении работающего двигателя от механизмов трансмиссии при кратковременных стоянках автомобиля.
Устройство
МКП является частью трансмиссии автомобиля и работает в паре со сцеплением, которого в коробках передач другого типа (автоматических) может и не быть. В прошлом в легковых автомобилях высокого класса вместо сцепления использовалась гидромуфта, но в наши дни этот тип полуавтоматической трансмиссии не применяется из-за высоких потерь мощности двигателя и низкого КПД гидромуфты. В настоящий момент механические коробки передач без сцепления применяются только в металлообрабатывающих станках.
Сцепление необходимо для выравнивания частоты вращения пар шестерен. Без применения сцепления переключение передач МКП невозможно. Так же сцепление используется для плавного начала движения автомобиля и кратковременного отсоединения двигателя от механизмов трансмиссии при остановках.
Основные узлы МКП: картер, набор параллельных вращающихся валов, насаженные на валы шестерни, синхронизатор. На сегодняшний момент наибольшее распространение получили МКП двух типов — трехвальные (большинство заднеприводных автомобилей классической компоновки и, частично, переднеприводные автомобили) и двухвальные (значительная часть переднеприводных автомобилей).
В трехвальной коробке установлены три вала — первичный, промежуточный и вторичный. Передний вал через сцепление соединен с коленчатым валом (маховиком) двигателя. Вторичный — с карданным валом, передающим вращающий момент на главную передачу, либо с самой главной передачей (в заднеприводных автомобилях и в машинах с разнесенной трансмиссией). Промежуточный вал служит для передачи вращающего момента посредством шестерен с первичного на вторичный вал. Первичный и вторичный валы устанавливают в М соосно — передняя часть вторичного вала входит в паз в задней части первичного вала и вращается в нем на подшипнике. Механически первичный и вторичный валы связаны только шестернями промежуточного вала и вращаются независимо друг от друга.
На первичном валу жестко закреплена одна ведущая шестерня, которая входит в зацепление с шестерней промежуточного вала. На вторичном валу располагается свободно вращающийся блок шестерен. Каждая из шестерен вторичного вала находится на строго определенном участке вала, ее продольное (по валу) перемещение исключается. В то же время механизм переключения передач блокирует выбранную шестерню на вторичном валу, передавая ему вращающий момент от первичного вала через шестерню промежуточного — так происходит включение передачи.
На промежуточном валу жестко закреплен набор шестерен, которые всегда находятся в постоянном зацеплении. Шестерня первичного вала передает вращение первой (ведомой) шестерне промежуточного вала. Вместе с промежуточным валом вращаются и его шестерни, передавая вращение парам согласованных, постоянно находящихся в зацеплении шестерен вторичного вала. Таким образом при включенном сцеплении и работающем двигателе все шестерни первичного, промежуточного и вторичного вала находятся во вращении вне зависимости от выбранной передачи.
Для уменьшения износа и компенсации воздействующих на зубья шестерен сил все шестерни современных МКП выполнены косозубыми.
Муфта переключения
На вторичный вал со свободно вращающимися боками шестерен насажены муфты переключения передач. Поскольку муфты соединены с вторичным валом шлицами, их называют шлицевыми муфтами. В отличие от свободно вращающихся на подшипниках шестерен вторичного вала, муфты способны перемещаться в продольном направлении.
На боковых поверхностях шестерен вторичного вала и шлицевых муфт находятся зубчатые венцы. При перемещении по шлицам муфта входит зубчатым венцом в зацепление с зубчатым венцом шестерни, блокируя ее на валу. Вращение с промежуточного вала передается на ведомую шестерню вторичного вала, а с нее через зубчатый венец и шлицы муфты на вторичный вал.
Продольное перемещение шлицевых муфт по вторичному валу производится вилками переключения передач, которые через ползуны соединены с рычагом. Поскольку муфт две (в четырехступенчатой коробке, в шести- или восьмиступенчатой муфт больше), в предусмотрен механизм блокировки, предотвращающий возможность одновременного включения двух передач.
При соединении зубчатых венцов муфты и определенной выбором передачи шестерни вторичного вала крутящий момент передается через карданный вал и главную передачу на ведущие колеса. Автомобиль движется. Если ни одна муфта с шестерней вторичного вала не соединена, коробка передач стоит на «нейтрали», двигатель отключен от механизмов трансмиссии, автомобиль стоит на месте или движется только силами инерции.
Синхронизированные МКП
При переключении передач на ходу наибольшую нагрузку принимают на себя поверхности зубьев шестерен, находящихся в зацеплении, и боковые зубчатые венцы шлицевых муфт и шестерен вторичного вала. Это происходит из-за несовпадения частоты вращения зубчатых венцов относительно друг друга. В результате передачи включаются со скрежетом, венцы и зубья шестерен испытывают разрушительные ударные нагрузки. При большом несовпадении частоты вращения включение передачи вообще невозможно.
Для преодоления этого эффекта в тридцатые годы ХХ века были изобретены синхронизаторы — фрикционные конические муфты, располагающиеся по бокам шлицевых муфт. Приближаясь к зубьям венца шестерни вторичного вала, бронзовый конус синхронизатора, установленный в муфте, входит в конусный паз на шестерне, за короткое время за счет сил трения выравнивает скорость вращения муфты и шестерни. В этот момент синхронизатор блокирует перемещение муфты. Когда скорости вращения выравниваются, перемещение разблокируется, зубчатый венец муфты входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни вторичного вала — переключение передачи происходит бесшумно и плавно. Синхронизаторы увеличивают время переключения передач, но это увеличение столь несущественно, что его трудно заметить. Вместе с тем синхронизированные МКП намного долговечней и комфортней в работе, чем не синхронизированные.
В недорогих массовых автомобилях применяются частично синхронизированные МКП, в которых синхронизаторы не устанавливаются в муфту включения заднего хода (пример — автомобили ВАЗ «классической» серии). В прошлом синхронизаторы устанавливались только в муфту включения высших передач (пример — автомобиль «Газ 21», в котором синхронизированы были только 2-я и 3-я передачи 3-ступенчатой МКП).
«Задний ход»
Для реализации возможности движения автомобиля задним ходом в двухвальные и трехвальные МКП устанавливают еще один промежуточный вал и пару шестерен промежуточного и вторичного вала, которая не находится в постоянном зацеплении. При этом шестерня заднего хода на вторичном валу единственная, которая жестко насажена на вал (через шлицевое соединение).
Включение передачи заднего хода происходит без применения муфты — поэтому эта передача, как правило, оказывается не синхронизированной (синхронизаторы заднего хода устанавливаются в двухвальные М). Перемещая рычаг переключения передач, водитель воздействует на соответствующий ползун, который перемещает вал заднего хода и вводит в зацепление с шестернями промежуточного вала и вторичного вала специальную шестерню. Образуется сочленение нечетного количества шестерен — трех. В результате вторичный вал начинает вращаться в обратную сторону.
Суммарное передаточное отношение шестерен заднего хода обычно больше, чем пары шестерен первой передачи, поэтому задний ход самый тихоходный, но и самый «тяговитый» режим движения автомобиля.
Прямая передача
В трехвальных коробках высшей передачей является прямая передача. Она названа прямой, потому что муфта переключения входит в зацепление с зубчатым венцом не вторичного вала, а с венцом шестерни первичного вала. В результате частота вращения вторичного вала совпадает с частотой вращения маховика двигателя (и, соответственно, коленчатого вала). Частота вращения ведущих колес при этом определяется передаточным соотношением конических шестерен главной передачи.
Движение на прямой передаче — наиболее оптимальный режим движения автомобиля с точки зрения эксплуатационных расходов и износа механизмов трансмиссии. В этом режиме двигатель потребляет меньше топлива, работает в оптимальном тепловом режиме, МКП подвержена наименьшему износу из-за отсутствии нагрузки на шестерни.
Прямой передачи нет в двухвальных М, в которых отсутствует промежуточный вал, а первичный и вторичный валы установлены параллельно. В отличие от трехвальной, здесь шестерни нагружены всегда. Но при этом КПД двухвальной коробки выше, чем трехвальной, поскольку нет потерь на силы трения в промежуточном валу.
Повышающая передача
Повышающая передача (овердрайв) — это пара шестерен промежуточного и вторичного вала, передаточное отношение которой меньше единицы. В результате использования повышающей передачи вторичный вал имеет большую частоту вращения, чем маховик двигателя. Повышающая передача — 5-я или (и) 6-я в большинстве современных легковых автомобилей — включается муфтой, как и все прочие передачи. Ее использование, как правило, не повышает максимальную скорость (она достигается на прямой передаче), но позволяет двигаться на большой скорости при средних оборотах двигателя — соответственно, при меньшем уровне акустического шума и вибраций. Таким образом, применение повышающей передачи больше маркетинговый ход, чем необходимость.
Пониженная передача: что это такое, как работает и когда пригодится
Внедорожники — это супергерои в мире автомобилей. Они наделены качествами, недоступными другой технике. Огромные колеса и большой дорожный просвет в связке с полным приводом позволяют пробираться через лесные тропы и снежную целину. Когда и этого недостаточно, в дело вступает пониженная передача.
Рычаг КПП и раздаточной коробки
Из статьи вы узнаете, зачем и без того проходимым машинам нужна пониженная, как она технически реализована и зачем ее понижают еще сильнее.
Как устроена пониженная передача
Коленчатый вал вращается с огромной скоростью. Чтобы передать это вращение на мосты, инженеры придумали трансмиссию. При трогании с места и наборе скорости колеса крутятся значительно медленнее, чем коленчатый вал. Такие передачи в КПП называются понижающими. На высших передачах частота вращения колес равна (прямая передача) или больше частоты оборотов коленвала (повышенная). Как правило, это передачи от четвертой и выше.
Пониженная и повышенная передачи
Но на бездорожье бывает, что и самой низкой передачи недостаточно. Когда при нажатии на педаль газа машина буксует и зарывается в грязь, или тяги не хватает, чтобы провернуть колеса, которые сохранили сцепление, на помощь приходит пониженная. Включая ее, мы увеличиваем усилие, сообщаемое колесам, но снижаем скорость их вращения.
Схема полного привода part-time
Понижайка есть на внедорожниках с part-time и full-time полным приводом, оснащенных раздаточной коробкой.
Как это реализовано технически
Вращение с коробки передач на раздатку поступает через ведущий вал. Этот вал после преобразования вращения передает его на мосты. Принцип тот же, что и в коробке передач — изменение передаточного числа, то есть соотношения количества зубьев на шестернях.
На фото раздаточная коробка, карданные валы и промежуточный вал, соединяющий механическую КПП с раздаткой на «Ниве»
Маленькая шестерня передает вращение на большую. На ведущей шестерне, которая передает вращение с КПП, зубьев меньше, чем на ведомой, которая вращает мосты. Следовательно, пока малая шестерня делает один оборот, большая успевает сделать немного больше. Например, на старом Патриоте передаточное число понижайки составляет 1,95.
Шестерни понижения в раздаточную коробку
То же самое простым языком
Для лучшего понимания вспомним, как устроен велосипед. Вращая педали, мы крутим большую звездочку, соединенную через цепь с маленькой звездой заднего колеса. За один оборот передней звезды задняя делает несколько. То есть передача повышенная.
Это удобно при движении по равнине. Но на подъемах мы выбираем заднюю звезду с большим количеством зубьев. Разница между передней и задней звездой уменьшается. Скорость при этом падает, но педали крутятся намного легче. То же самое происходит в коробке передач с помощью шестерен.
Понижающая и повышающая передача
Допустим, коленвал совершает 1000 оборотов в минуту. К примеру, на первой передаче понижение составляет 3,6, тогда на выходе с КПП обороты падают до 278. При включении пониженной обороты на раздатке снижаются примерно в два раза, до 137. Последнее преобразование происходит на мостах, где вращение замедляется еще в четыре раза. Эта величина постоянна и не зависит от раздатки и коробки передач.
Мотор работает с той же частотой, но усилие, передаваемое на колеса, сильно возрастает. Автомобиль при этом едет очень медленно, но с хорошей тягой.
Хотя можно ехать и не очень медленно. Если включать высшие передачи КПП, а раздатку оставить на пониженной, машина всё же наберет скорость. Ее величину можно вычислить, перемножив коэффициенты понижения передачи в КПП, раздатке и в мостах.
Как включать пониженную передачу
В случае с механическим переключением в салон выведен дополнительный рычаг. Он находится рядом с рычагом КПП.
Рычаг слева отвечает за блокировку межосевого дифференциала, а справа за включение пониженной передачи на «Ниве»
На более современных автомобилях, таких как Jeep, инженеры придумали сервопривод. Для включения понижайки водитель нажимает кнопку, а на внедорожниках Toyota на панели находится поворотный переключатель, с тремя положениями L-N-H.
Пониженная передача на Toyota Land Cruiser Prado 120
Независимо от реализации, понижайка включается только в режиме полного привода, когда машина стоит на месте, а на основной КПП включена нейтраль.
Когда нужна пониженная передача
На бездорожье случаются ситуации, когда в обычном режиме не получается даже тронуться с места. Но стоит включить пониженную — машина плавно ползет по крутому сыпучему склону или выбирается из снежной целины.
Тюнингованный Jeep на бездорожье
Понижайка помогает не только в грязи и на подъемах. На крутых спусках опытные водители часто тормозят двигателем. Однако в обычном режиме даже на первой передаче машина разгоняется достаточно быстро.
Включаем пониженную — и автомобиль плавно скатывается вниз, даже если водитель зевнет и вовремя не доработает тормозами.
Буксировка — это всегда испытание трансмиссии и двигателя на прочность. Особенно когда вытащить нужно не картонную легковушку, застрявшую на газоне, а двухтонный джип из болота. В этой ситуации понижайка снизит нагрузку на узлы буксирующего авто. Водитель сможет плавно трогаться и добавлять оборотов без риска порвать трос и повредить конструкцию кузова или рамы.
Буксировка внедорожника
Дополнительное понижение раздатки
В погоне за улучшением проходимости владельцы ставят на внедорожники большие колеса. На крутых подъемах, сыпучих или мягких грунтах крутящего момента не хватает.
На штатных раздатках большинства автомобилей коэффициент понижения находится в пределах 1,9-2,7. В продаже есть наборы шестерен для понижения раздатки за счет изменения передаточных чисел. Новый коэффициент понижения подбирают с учетом изменившегося размера колес.
Шестерни понижения в раздатку ВАЗ «Нива» увеличивают крутящий момент на колесах, без увеличения мощности двигателя.
В результате такого тюнинга момент на осях увеличивается без вмешательства в конструкцию мотора. Машина легче трогается с места, снижается нагрузка на трансмиссию. Вместе с тем, автомобиль едет еще медленнее при тех же оборотах, а расход возрастает. Зато теперь машина проедет там, где не каждый пройдет на своих двоих.
Коротко
Пониженная передача нужна, если вы собираетесь ездить по настоящему бездорожью: с грязью, крутыми подъемами и спусками. Она также пригодится во время буксировки, например, тяжелой лодки — вы защитите мотор и трансмиссию от перегрузки.
Понижение происходит в раздаточной коробке. Без этого агрегата ни о какой понижайке речи быть не может. Принцип работы такой же, как на велосипеде — разница в количестве зубьев на звездочках. Только в случае с автомобилем применяются шестерни, которые находятся на валах в раздатке.
Степень понижения можно увеличить. Для этого в раздатку устанавливают комплект шестерен с другими передаточными числами. Автомобиль на пониженной едет еще медленнее, а тяга увеличивается.
АКПП и правильная ее эксплуатация
АКПП — автоматическая коробка переключения передач
АКПП состоит из гидротрансформатора и ряда планетарных передач (в АКПП Honda обычный ряд как на механике).
Гидротрансформатор позволяет крутящий момент усиливать в 2,5 раза и передавать его плавно, без крутильных колебаний.
В гидротрансформаторе нет прямого сцепления с ведущей передачей и машина получает возможность ехать внатяг на высокой передаче. Достигается это путем потери мощности (за счет разницы оборотов насосного колеса и приемной турбины и обратной связи масла в гидротрансформаторе), поэтому нет чудес от того, что тяга выше. Примерная аналогия — когда поднимаешь груз веревкой через блок с колесом. Двигатель при этом работает без перегрузки и никогда не заглохнет! За нагрузкой на двигатель и своевременное переключение передач следит электроника, от ее алгоритма очень сильно зависит скорость работы АКПП.
Принцип работы гидротрансформатора
Режимы АКПП (P, R, N, D, 2, 1, M)
Продуманный и лаконичный селектор АКПП автомобиля Mazda3
Режим "P" (Parking) — двигатель отсоединен от трансмиссии и автомобиль заторможен. Используется при стоянке. В этом режиме разрешен запуск двигателя. Можно использовать "P" как стояночный тормоз для надежной фиксации автомобиля на стоянке на ровных участках при исправном механизме блокировки выходного вала АКПП. Но если автомобиль стоит на уклоне >15%, то включение ручного тормоза обязательно! Причем первым необходимо затянуть ручной тормоз и только после этого перейти в режим "Р", затем плавно отпустить педаль тормоза, чтобы авто встал на стопор мягко.
Режим R (Reverse) — включает режим движения задним ходом.
Режим "N" (Neutral) — двигатель отсоединен от трансмиссии, автомобиль не заторможен. Нейтральный режим предназначен исключительно для буксировки автомобиля на небольшие расстояния, но обязательно с работающим двигателем! Чтобы не перегрелось трансмиссионное масло ATF, скорость буксировки должна быть невысокой. Так же он используется при проведении специальных работ на автосервисах.
Если при длительных остановках в пробках устала нога, то лучше перейти в режим "P" (PARKING). Так же при остановке в жаркую погоду — для снижения тепловыделения и предотвращения перегрева масла в коробке.
Не рекомендуется двигаться накатом в режиме "N" (например, подкатываясь к перекрестку) — это грубая ошибка и во многих автошколах если катиться на нейтрали, то вождение не сдать!
При движении на длинных спусках устанавливать рычаг селектора в положение "N" нельзя — это не приведет к экономии топлива, но может вызвать перегрев коробки при возвращении в "D" на высокой скорости. Двигаясь накатом коробка в режиме "D" сама перейдет на высшую из разрешенных передач и обеспечит минимальное торможение двигателем, а на спуске переключится на низшую передачу и поможет торможением двигателем.
Таким образом, не рекомендуется использовать режим "N", кроме случаев запуска стартером вдруг заглохшего двигателя в движении (что странно при АКПП), а также буксировки автомобиля или перекатывания его вручную.
Режим "D" (Drive) — основной режим работы — разрешена езда на всех передачах (их в простом автомате всего 4): третья — прямая, с передаточным числом 1, четвертая — повышающая или овердрайв (overdrive), так как передаточное число у нее менее единицы (0,69). Четвертая передача в АКПП аналогична пятой или шестой в ручных коробках. Кроме того, в режиме D быстро блокируется гидротрансформатор (см. ниже примечание о блокировке гидротрансформатора), что благоприятно при езде по трассе (на 1,5-2 литра уменьшается расход).
Поигрывая педалью газа в режиме "D" можно самому управлять переключением передач: если при разгоне плавно утопить газ до 2/3 и держать, то двигатель будет раскручиваться на моменте на данной передаче, не переключая раньше времени вверх, если же приотпустить газ, то сразу переключит вверх.
Если снова нужно вниз, то быстро утопить педать на 2/3 хода и приотпустить, тем самым даем понять электронике что хотим придержать передачу.
В городе рекомендуется пользоваться преимущественно режимом "D3", "S" или ручной, особенно в зимнее время. Режим "D" рекомендован для загородной езды. Принудительно исключая из работы повышающую передачу вы делаете автомобиль более "живым" (АКПП быстрее переключается вниз при обгонах и перестроениях) и эффективнее используете торможение двигателем при сбросе газа.
Режим "D3" — включается отдельной кнопкой отключения овердрайва, переключение не выше третьей передачи. Используется в основном при езде с частыми остановками и на скорости не выше 80 км/ч.
Режим "S" (Sport) — спортивный режим АКПП, отличается от "D" тем, что в нем передачи переключаются при более высоких оборотах двигателя. Хорошо подходит в городе.
Режим "L" (Low) или "1" — включение понижающей передачи при движении по гололеду, на крутых подъемах и спусках, когда требуется передать на ведущие колеса максимальную тягу двигателя.
Режим "M" (Manual) — ручной режим переключения (типтроник) при сдвиге рычага влево, позволяет более точно управлять АКПП и реализовывать мощность двигателя, имитирует работу механической коробки с принудительным последовательным повышением или понижением передачи при движении рычага в положениях + и -, либо подрулевыми лепестками. В него можно переходить из режима "D" и обратно в любой момент, независимо от нажатия педали газа. Если в ручном режиме выбрать 1-ю передачу, то при сбросе газа на небольшой скорости происходит блокировка гидротрансформатора (переход в режим гидромуфты) и идет эффективное торможение двигателем — это очень удобно при небольших скоростях при рваном режиме в пробках — меньше приходится пользоваться педалью тормоза. Тормозить пониженными передачами можно. Перевод рычага осуществлять на соответствующих скоростях (диапазон 1 включать на скорости ниже 50 км\ч, диапазон 2 — ниже 90км\ч и т.д.), электроника не переключит на более низкую передачу при превышении допустимой для нее скорости.
Режим "Кик даун" (KickDown) — провал педали до пола. Автоматически срабатывает при резком утапливании педали газа, переключая вниз на 1-2 передачи для интенсивного обгона. При достижении максимально заданной изготовителями скорости для передачи автомат сам перейдет на следующую передачу. Исключение — ручной "честный" режим типтроник.
Режим "2" или "2L" — движение вперед не выше второй передачи. Используется при езде на извилистых горных дорогах или холмистой местности.
Режим "W" (Winter) — подразумевает трогание с места не с первой, а со второй передачи в целях предотвращения проскальзывания колес на скользком покрытии. Для активации этого режима в основном используется отдельная кнопка или переключатель, которые также могут иметь обозначения WINTER, HOLD или значок снежинки.
Правила эксплуатации АКПП
1. Переключения рычага селектора перед троганием вперед или назад должны производиться при нажатой педали тормоза и полностью заторможенном автомобиле.
При переводе рычага из режима "D" в "R" и обратно не нужно делать задержку в положении "N" (это не механика с синхронизаторами, где нужна небольшая пауза на нейтрали при переключениях вверх).
2. Начинать движение (снимать ногу с педали тормоза и нажимать на педаль газа) следует только после характерного толчка, свидетельствующего о полном включении передачи.
3. Во время остановок на светофорах, в пробках, непродолжительных стоянках не стоит использовать режим "N". Для этого есть режим "P", либо удерживать авто педалью тормоза. Не будет ни одного лишнего включения промежуточных режимов когда быстро переводится рычаг!
Также не рекомендуется использовать "N" при длительных спусках для обеспечения движения "накатом" — нарушение этого правила могжет привести к поломке АКПП.
На скользкой дороге во время принудительного понижения передачи ведущие колеса могут начать буксовать, что может привести к возникновению заноса. Ничего страшного во время буксования в АКПП не происходит.
Следует избегать лишь длительной пробуксовки ведущих колес. Повышенное тепловыделение в гидротрансформаторе в этом случае может быть критичным (особенно, если система охлаждения имеет низкую эффективность, например, радиатор охлаждения АКПП засорен).
Если автомобиль забуксовал, то давить на педаль газа бесполезно и вредно для АКПП. В таких случаях нужно включить понижающую передачу, и действуя педалью тормоза как сцеплением, обеспечивая медленное вращение колес, попробовать выбраться.
Новички, привыкнув ездить в основном по твердому покрытию, часто вязнут в снегу или грязи, потому что панически газуют. При "раскачивании" автомобиля с АКПП нужно не просто переключать селектор "вперед — назад", а обязательно останавливать движение в точке "зависания" тормозом. Если не пользоваться тормозом, АКПП сильно нагружается.
С АКПП нельзя транспортировать авто на сцепке — нужен эвакуатор. Дело в том, что в АКПП смазка осуществляется принудительно, т.е. масло подводится к каждой паре трения под давлением только при работающем двигателе. Если двигатель не работает или трансмиссия неисправна, значит нет и смазки. Косвенно работоспособность насоса оценить можно, сравнив уровень масла при заглушенном и работающем двигателе. Если уровень не меняется, о буксировке даже и не думайте. Буксировку можно производить только при работающем двигателе и в режиме “N”.
Автомобиль с АКПП нельзя завести принудительно с толкача, не используя стартер. Шестеренчатый насос получает энергию только от двигателя, и если двигатель не работает, то давления в системе нет, в каком бы положении ни находился рычаг выбора режима движения (если нет отдельного масляного насоса, работающего не от двигателя, а от карданного вала).
Заметно снижают ресурс АКПП:
а) Слишком частые кикдауны
б) Переключения, когда "газ в пол"
в) Переключения "вниз", когда высока скорость
г) Низкий или высокий уровень масла
д) Резкая езда на перегретой коробке в жару
е) Езда на "пограничных" режимах между передачами на коробках, где мал "гистерезис"
ё) Езда с очень частыми переключениями
ж) Слишком частое "поигрывание" педалью газа
з) Резкая "подача газа" во время переключения "вверх" до включения передачи
и) Резкий "сброс газа" в момент переключения "вниз" до включения передачи
й) Постоянная езда с "пробуксовками"
к) Включение задней передачи при скорости более +2 км/час
л) Включение передних режимов при скорости более -2 км/час
м) Переключения перед/зад при повышенных оборотах мотора (>1200 об/мин)
н) Езда на нисколько не прогретой коробке при любой температуре
о) Буксировка машины с АКПП на большие расстояния
п) Буксировка машины с АКПП с большой скоростью
р) Одновременное использование педалей "газа" и тормоза
с) Эксплуатация АКПП в паре с "троящим" мотором
т) Эксплуатация АКПП в паре с "хрустящими" ШРУСами
у) Частое трогание на высших передачах (на коробках, которые это в принципе позволяют)
ф) Длительная езда на АКПП, находящейся в "защищённых режимах"
х) Дальнейшая езда на очевидно неисправной коробке
ц) При трогании подача газа ДО того, как машина получила ощутимый толчок вперёд в результате включения передачи
ч) "Подталкивание" переключений с помощью добавления газа педалью
ш) Езда на некачественном старом масле
щ) Езда с частыми блокировками/разблокировками гидротрансформатора (переход в режим гидромуфты)
ъ) Езда на масле, не соответствующем мануалу (dexron вместо dexron-II, например)
ы) Резкая подача газа после торможения двигателем при включенной принудительно низшей передаче
ь) Езда с перегретым мотором
э) Резкая езда на свежеотремонтированной АКПП
ю) Быстрая резкая езда задом
я) Езда по своим делам, когда ехать уже надо в сервис.
Можно ли с АКПП буксировать другие автомобили?
• Вполне даже можно выручить кого-нибудь из беды. Включаешь на "L" (или "1"), и тянешь не торопясь. Вреда не больше, чем если бы у вас был автомобиль на ручной коробке. А вот буксовать долго на автомате вредно. Как, впрочем, и на ручке.
Допускается ли буксировка прицепа автомобилем с АКПП?
• Допускается. Но надо помнить, что чем выше нагрузка, тем больше выделение тепла в гидротрансфоматоре. Если вы постоянно пользуетесь прицепом, подумайте об установке дополнительного радиатора в систему охлаждения АКПП. Кроме того, в случае длительного буксирования прицепа использование повышающей передачи нежелательно. Лучше это делать на диапазонах «3» или «2».
Насколько надежна АКПП? Сколько обычно ходит без ремонта?
• Ресурс АКПП несколько меньше, чем механической и составляет для автомобилей среднего класса в основном 300 тыс. км, малого — 150-200 тыс. км. Отклонения этих показателей в сторону уменьшения или увеличения связаны с манерой езды и своевременным обслуживанием автоматической коробки. Частые интенсивные разгоны, неправильные переключения рычага селектора, несвоевременная замена фильтра и масла, понижение его уровня могут сильно сократить ресурс АКПП. Выполнение рекомендаций по эксплуатации и обслуживанию, движение в спокойном режиме существенно увеличивают ресурс коробки до капитального ремонта.
Нужно ли греть АКПП?
• Первое время после начала движения рекомендуется избегать динамичной езды, пока масло во всех агрегатах не прогрелось до рабочей температуры. В холодное время года, до начала движения не помешает немного прогреть масло в АКПП. Для этого необходимо переместить РВД во все положения, задерживаясь в каждом из них на несколько секунд. Затем включите один из диапазонов движения, и несколько минут удерживайте автомобиль тормозом, двигатель при этом должен работать на холостых оборотах.
Примечания
Блокировка гидротрансформатора (переход в режим гидромуфты) (Lock Up Torque Convertor Clutch) — это специальный режим работы АКПП, когда крутящий момент от двигателя передается непосредственно на планетарную передачу минуя гидравлическую связь через масло, т.е. передача становится полностью механической.
Блокировка гидротрансформатора на повышающей передаче сводит к минимуму потери при движении на высокой скорости, снижает рабочую температуру ATF и позволяет улучшить топливную экономичность автомобиля.
Муфта (Torque Convertor Clutch) автоматически блокируется при езде на высшей передаче только в режиме "D" и на прогретой коробке, если определенное время скорость постоянна и педаль акселератора не меняет положения. Это заметно по небольшому падению оборотов. В случае ускорения автомобиля или при торможении или подъеме в гору, муфта автоматически выключится.
Для того, чтобы ускорить блокировку в движении, можно немного приотпустить газ после включения 4-ой передачи.
АКПП тяжелее МКПП, сложнее в изготовлении и ремонте, дороже, потребляет на 3-5 процентов больше топлива.
«Stall Speed» тест для определения пробуксовок в АКПП и мощности двигателя
"Stall Speed" — это максимальные обороты двигателя при полностью нажатой педали газа, которые больше не увеличиваются — проверяются на неподвижном автомобиле (нажатой педали тормоза) и заблокированных ведущих колесах (башмаком).
Проверяются данные обороты во всех положениях рычага переключения передач, кроме «P» и «N».
Максимальные обороты во всех положениях рычага переключения передач АКПП должны быть одинаковыми.
Методика проведения Stall Speed Test
1. Установить рычаг переключения передач в положение «Р» (паркинг) и заблокировать колёса автомобиля тормозными башмаками.
2. Включить двигатель и прогреть его до нормальной рабочей температуры.
3. Проверить и при необходимости довести до нормального уровень трансмиссионной жидкости (масла) в АКПП.
4. Нажать на педаль тормоза и перевести рычаг переключения передач в положение «D». Удерживая нажатой педаль тормоза, быстро нажать педаль газа до упора (полное открытие дроссельной заслонки двигателя) и считать показания тахометра. Не удерживать педаль газа в нажатом состоянии дольше 5 секунд.
Если значение «Stall Speed» превысит указанное в технической документации на АКПП, следует немедленно отпустить педаль газа.
Повышенный «Stall Speed» — верный признак пробуксовок в АКПП!
5. После определения «Stall Speed» необходимо отпустить педаль газа (педаль тормоза удерживается нажатой) и перевести рычаг переключения передач в положение «N» (нейтраль).
6. Дать поработать двигателю в течение 2 минут в режиме 1000 — 1500 об./мин. для охлаждения масла в АКПП.
7. Аналогично «Stall Speed» тест проводится для всех других положений рычага переключения передач (кроме «P» и «N»).
8. После каждого замера «Stall Speed» необходимо повторить операции п. 5-6
Значение допустимой скорости вращения двигателя по тахометру нужно смотреть в мануале: 2100 rpm (допустимый диапазон: 1960 — 2250 rpm).
Результаты «Stall Speed» теста:
1. Если значение «Stall Speed» ниже заданного в документации на АКПП, это означает, что двигатель не функционирует как следует, развиваемая им мощность ниже номинальной;
2. Если значение «Stall Speed» выше заданного в документации на АКПП, следовательно, в пакетах фрикционов происходит пробуксовка между ведущими и ведомыми дисками;
3. Если значение «Stall Speed» в пределах нормы, то элементы АКПП, передающие крутящий момент (ГТ, пакеты фрикционов), а также двигатель работают нормально.
Компьютерная диагностика при неисправности фрикционов ничего не покажет, т.к. она фиксирует неполадки только электронных компонентов АКПП (датчиков и соленоидов).
Для начала, можно попробовать заменить масло в АКПП.
Если принято решение о ремонте, то необходимо заменять весь фрикционный пакет на все передачи! Есть «TRANSTAR», очень достойный полный кит на АКПП (фрикционы, резинки, сальники — всё в комплекте). Причём, есть усиленный, в котором основа фрикционов не бумага (как на оригинальном), а какой-то композитный материал, который не разваливается при попадании влаги в АКПП.
Наборы фрикционов в разобранной коробке могут быть визуально хорошими, но износ все равно есть! Проверяется просто. Замеряется пакет штангенциркулем, потом поднимается верхнее металлическое кольцо, высчитывается разница. Проверяется по таблице, должны быть размеры всех скоростей.
Очень часто мигающий индикатор на приборке "D" во время движения – это ошибка датчика средней передачи. Возможно, просто из-за попадания воды на датчик при мойке, а возможно и нет.
Если мигание "D" не прекратилось, то лучше всего сделать диагностику АКПП.
Формулировка: «Неисправен датчик средней передачи» не означает, что именно 3-ей передачи (может и 2-ой)!
Говорят, что если заморгала "D" после замены датчика, то для начала можно проверить давление (выкрутить датчик и вкрутить манометр):
— Если манометр покажет около 3-4 атм, значит может быть засор, например, проблема в фильтре.
— Если давление нормальное, около 7 атм, проблема может быть в электропроводке.
Если совместно с индикатором вокруг «D» не горит «Чек Энджин», то ошибка не существенная — ездить можно, но не агрессивно!
Зачем нужна пониженная передача в автомобиле
Как известно, основным назначением трансмиссии является передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. При этом трансмиссия не только передает, но и преобразовывает крутящий момент. Большинство водителей знают, что ступенчатая коробка передач имеет низшие и высшие передачи. Условно, 1,2 и 3 можно считать пониженной, 4 принято считать прямой передачей, тогда как 5 и 6 повышенной.
Сразу отметим, что применительно к внедорожникам, грузовикам и различным видам техники такого условного деления недостаточно. Дело в том, что КПП на подобных машинах имеют не только «низшие» и «высшие» передачи, но и так называемые понижающие передачи. Далее мы рассмотрим, зачем нужна понижающая передача, что это такое и как работает, а также как пользоваться пониженной передачей.
Для чего нужна пониженная передача
Итак, остановимся на примере внедорожника. В данном случае понижающая передача позволяет значительно повысить проходимость машины. Простыми словами, наличие понижающей передачи позволяет такому автомобилю проехать там, где машины с обычной КПП не имеют возможности преодолеть препятствие и продолжить движение.
Чтобы было понятнее, нужно обратить внимание на следующее. Обычно силовой агрегат выдает максимальную мощность при определенном количестве оборотов. Также на определенных оборотах, причем отличных от оборотов максимальной мощности, достигается и максимум крутящего момента, который передается посредством трансмиссии на ведущие колеса.
Так вот, обычно коробки передач выполняются так, чтобы двигатель отдавал максимум момента и мощности достаточно равномерно на различных скоростях. Первая передача позволяет трогаться с места, причем на такой передаче «упор» сделан на максимальный крутящий момент, тогда как на 5-ой автомобиль может двигаться с высокой скоростью на оборотах максимальной мощности.
Результата — при нажатии на педаль газа машина «зарывается» колесами в снег или грязь, буксует и не может продолжить движение. Если же переключиться на вторую скорость и выше, двигатель попросту заглохнет, так как ему недостаточно оборотов и мощности для преодоления сложного участка.
Получается, в ситуации, когда нужна высокая мощность двигателя (высокие обороты), однако также необходима плавная езда с невысокой скоростью и небольшой частотой вращения колес, обычная КПП бессильна. Именно с учетом данных особенностей внедорожники получают раздаточную коробку с пониженной передачей.
Так вот, активная пониженная передача имеет высокое передаточное отношение. Это позволяет снизить частоту вращения колес и одновременно раскручивать двигатель до оборотов максимальной мощности. В результате машина получает возможность двигаться с низкой скоростью на оборотах максимальной мощности. Такая особенность незаменима на бездорожье, при движении на подъем, на крутых спусках и т.д.
Пониженная передача и особенности использования
Начнем с того, что пониженная (понижающая) передача может присутствовать как в устройстве механической, так и автоматической коробки. При этом наилучшим вариантом принято считать решение с раздаточной коробкой отдельного типа. К сожалению, обычно отдельную раздатку сегодня ставят на дорогостоящие полноценные внедорожники, так как такая коробка повышает вес и приводит к общему удорожанию авто. Если же отдельной раздатки (с собственным рычагом) нет, тогда пониженную передачу нужно включать отдельной кнопкой.
Также нужно помнить, что пониженная передача на разных авто имеет определенное передаточное число. Чем это число оказывается выше, тем лучше автомобиль «выгребает» на плохом покрытии под нагрузкой.
Еще следует учитывать, что наличие пониженной передачи накладывает на водителя определенные обязательства. Другим словами, нужно уметь пользоваться данным решением, так как некоторые необдуманные действия и грубые ошибки могут вывести КПП из строя. Давайте рассмотрим, если в авто есть пониженная передача, как пользоваться такой передачей правильно.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроена и работает полноприводная коробка передач, а также что представляет собой полноприводная трансмиссия. Из этой статьи вы узнаете об устройстве и принципах работы полного привода автомобиля.
- Прежде всего, включение пониженной передачи нужно осуществлять только тогда, когда автомобиль не движется. Например, на МКПП машину сначала нужно зафиксировать педалью тормоза, затем выжать сцепление и передвинуть рычаг раздатки для включения передачи (например, первой пониженной). Современные авто также могут иметь отдельную кнопку электронного включения.
- Запрещена езда на понижающей передаче по твердому покрытию. Дело в том, что в этом случае трансмиссия подвергается большим нагрузкам, двигатель также работает под большой нагрузкой и сильнее изнашивается.Получается, по грунтовому покрытию или снегу подниматься или спускаться с невысокой скоростью на пониженной можно, однако просто ездить с включенной понижающей передачей по ровной асфальтированной или грунтовой дороге настоятельно не рекомендуется.
- Чтобы эффект от понижающей передачи был наиболее ярко выраженным, нужно трогаться на высоких оборотах, раскручивая двигатель до оборотов максимального крутящего момента/мощности. Параллельно на авто с МКПП нужно уметь работать педалью сцепления, чтобы не сжечь само сцепление. Даже с учетом того, что нагрузки на сцепление после включения «понижайки» заметно снижаются по сравнению с обычной первой или второй передачей, сцепление все равно можно «подпалить» или даже вывести из строя.
Это возможно, если водитель слишком активно нажимает на педаль газа и держит ДВС в диапазоне оборотов максимальной мощности одновременной с интенсивной работой педалью сцепления.
Что в итоге
Как видно, пониженная передача в автомобиле, который позиционируется в качестве внедорожника, является необходимостью. При этом от передаточного отношения будет зависеть и эффективность работы самой понижающей передачи.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое дифференциал в устройстве трансмиссии. Из этой статьи вы узнаете о назначении, принципах работы, а также конструкции дифференциала.