Для чего обгонная муфта в акпп

10

Автоматическая коробка передач.Часть 2 Конструкция и характеристики.

И ТАК КТО ОСИЛИЛ ЧАСТЬ №1, ПРЕДСТАВЛЯЮ НЕ МЕНЕЕ ИНТЕРЕСНОЕ И ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ ПРОДОЛЖЕНИЕ))))В ДАННОЙ ЧАСТИ МЫ УЗНАЕМ ЧТО ЖЕ, КАК ЖЕ, И ПОЧЕМУ ЖЕ ВСЁ ЭТО РАБОТАЕТ!
ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ МНОГО БУКВ)))НО В СВОЮ ОЧЕРЕДЬ ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО!
Конструкция

Автоматическая гидромеханическая передача включает в себя гидротрансформатор крутящего момента и автоматическую планетарную коробку передач.

Гидротрансформатор конструктивно располагается так же, как сцепление относительно МКПП — между двигателем и собственно АКПП. Корпус гидротрансформатора с ведущей турбиной закрепляется на маховике двигателя, как и корзина сцепления. Основная роль гидротрансформатора — передача момента с проскальзыванием при трогании с места. На высоких оборотах двигателя (и обычно на 3-4 передаче) гидротрансформатор обычно блокируется находящейся внутри него фрикционной муфтой, делающей проскальзывание невозможным и ликвидирующей затраты энергии (и расход топлива) на вязкое трение масла в турбинах. Гидротрансформатор состоит из трех рабочих колёс — турбонасоса (жёстко связанного с корпусом), турбины и статора. Статор обычно глухо заторможен на корпус АКПП, но в некоторых исполнениях затормаживание статора включается фрикционной муфтой с целью максимально эффективного использования гидротрансформатора во всем диапазоне оборотов.

АКП (планетарная часть автоматической передачи) состоят из планетарных редукторов, фрикционных и обгонных муфт, соединительных валов и барабанов. Также иногда применяется тормозная лента, затормаживающая один из барабанов относительно корпуса коробки передач при включении той или иной передачи. Исключение — АКПП фирмы Honda, где планетарный редуктор заменён на валы с шестернями (как на МКПП).

Планетарный редуктор передает крутящий момент опосредованно[неизвестный термин].

Фрикционные муфты (иногда называются «пакет») осуществляют переключение передач сообщением или разобщением элементов АКПП — входного и выходного валов и элементов планетарных редукторов, а также их затормаживанием на корпус АКПП. Муфта выглядит как нечто среднее между сцеплением и синхронизатором в МКПП и состоит из барабана и хаба, барабан имеет крупные прямоугольные шлицы внутри, хаб — крупные прямоугольные зубья снаружи. Между барабаном и хабом расположен пакет кольцеобразных фрикционных дисков, часть из которых выполнена из металла и имеет выступы снаружи, входящие в шлицы барабана, а часть — из пластмассы и имеет вырезы внутри, куда входят зубья хаба. Сообщение фрикционной муфты производится сжатием пакета дисков гидравлически кольцеобразным поршнем, установленном в барабане. Масло к цилиндру подводится через канавки в барабане, валах и корпусе АКПП.

Обгонная муфта свободно проскальзывает в одном направлении и заклинивает с передачей момента в другом. Обычно состоит из внешнего и внутреннего колец и расположенного между ними сепаратора с роликами. Используется для снижения ударов во фрикционных муфтах при переключении передач (передача момента начинается только при повышении оборотов двигателя после переключения, приводящего к попытке одной из деталей планетарного редуктора вращаться в обратную сторону и заклиниванию её в обгонной муфте), а также для отключения торможения двигателем в некоторых режимах работы трансмиссии.

Пример кинематики включения передач в одной из АКПП (Nissan Almera):

задний ход: центр планетарного ряда 1 сообщен со входным валом, водило заторможено в корпусе пакетом, внешнее колесо исполнено в одной детали с водилом ряда 2 и глухо сообщено с выходным валом. Внешнее колесо ряда 2 не сообщено ни с чем, ряд 2 не передает момента;
первая передача: центр планетарного ряда 1 не сообщен ни с чем, ряд 1 не передает момента. Центр ряда 2 глухо сообщен со входным валом, водило — с выходным, внешнее колесо сообщено пакетом с обгонной муфтой. При низких оборотах двигателя трансмиссия прокручивается в обгонной муфте, не передавая моментов, при высоких — внешнее колесо 2 затормаживается и ряд 2 передает момент. Первая передача с возможностью торможения двигателем включается так же, но с блокировкой обгонных муфт пакетами;
вторая передача: центра ряда 1 заторможен в корпусе тормозной лентой, водило сообщено пакетом через обгонную муфту с внешним колесом ряда 2, внешнее колесо ряда 1 глухо сообщено с водилом ряда 2 и с выходным валом, центр ряда 2 глухо сообщен со входным валом. В этом режиме, в отличие от первой передачи, работают оба планетарных ряда, и внешнее колесо ряда 2 не заторможено в корпусе, а медленно вращается в прямом направлении, что дает более высокое по сравнению с первой передачей передаточное число;
третья передача: центр планетарного ряда 1 не сообщен ни с чем, ряд 1 не передает момента. Центр ряда 2 глухо сообщен со входным валом, водило — с выходным, внешнее колесо сообщено двумя пакетами и обгонной муфтой со входным валом. Весь ряд 2 крутится как единое целое (прямая передача). На второй и третьей передаче возможно включение блокировки обгонной муфты специально предусмотренным фрикционным пакетом, то есть включение торможения двигателем;
четвёртая передача (ускоряющая): центр ряда 1 заторможен в корпусе тормозной лентой, водило сообщено пакетом со входным валом, внешнее колесо исполнено в одной детали с водилом ряда 2 и глухо сообщено с выходным валом. Внешнее колесо ряда 2 не сообщено ни с чем, ряд 2 не передает момента.
Устройство управления АКПП представляет собой набор золотников, управляющих потоками масла к поршням тормозных лент и фрикционных муфт. Положения золотников задаются как вручную механически рукояткой селектора, так и автоматически. Автоматика бывает гидравлической или же электронной.

Гидравлическая автоматика использует давление масла от центробежного регулятора, соединенного с выходным валом АКПП, а также давление масла от нажатой водителем педали газа. Это дает автоматике информацию о скорости автомобиля и положении педали газа, на основании которой переключаются золотники.

Электронная автоматика использует соленоиды, перемещающие золотники. Кабели от соленоидов выходят вне пределов АКПП и идут к расположенному где-то вне АКПП блоку управления, иногда объединённому с блоком управления впрыском топлива и зажиганием. Решение о перемещении соленоидов принимается электроникой на основе информации от положении педали газа и скорости автомобиля, а также положении рукоятки селектора.

В некоторых случаях предусмотрена работоспособность АКПП даже при полном выходе из строя электронной автоматики, но только с третьей передачей переднего хода, или же со всеми передачами переднего хода, но с необходимостью их ручного переключения рукояткой селектора

Средним временем переключения для большинства серийных автомобилей является время порядка 130—150 мс, для суперкаров — 50-60 мс, у болидов Формула-1 — 25 мс.

Основные статьи: Типтроник, Стептроник
TipTronic — полуавтоматический режим работы АКП, впервые реализованный компанией Porsche. В России слово «типтроник» часто применяется для названия всех аналогичных конструкций других производителей, хотя оно и является торговой маркой Porsche (другие производители называют аналогичные конструкции иначе).

В этом режиме выбор передачи осуществляется водителем вручную подталкиванием рычага селектора в направлениях «+» и «-» — переход на следующие передачи вверх и вниз. В канонической конструкции автоматически осуществляется только понижение передачи при падении оборотов двигателя до холостых. Трансмиссии ряда производителей, кроме того, автоматически повышают передачу при достижении предельных оборотов двигателя. Механически коробка передач при этом такая же, как и обычная АКПП, изменен только рычаг селектора и автоматика управления. Признак TipTronic-подобных АКПП — Н-образный вырез для перемещения рычага селектора а также символы + и -.

Управление работой АКПП

Селектор определяет режим работы АКП. Расположение рычага селектора может быть различным.

Американский автомобиль с подрулевым селектором АКП.

На автомобилях американского производства выпуска до 1990-х годов в основной массе селектор был расположен на рулевой колонке, что позволяло посадить на цельном переднем диване трёх человек. Для переключения режимов работы трансмиссии его надо было потянуть на себя и перевести в нужное положение, которое показывала стрелка на специальном указателе — квадранте. Изначально квадрант размещали на кожухе рулевой колонки, позднее его перенесли на большинстве моделей в щиток приборов, обычно он располагался под спидометром.

К близкому типу можно отнести и селекторы, расположенные на панели приборов рядом с рулевой колонкой и щитком приборов, как например у некоторых моделей фирмы Chrysler 1950-х годов или Honda CR-V предыдущего поколения.

Packard середины 1950-х годов с кнопочным селектором АКП (на панели приборов правее рулевой колонки).

Напольное расположение селектора впервые появилось на спортивном Chevrolet Corvette в 1953 году, а впоследствии получило широкое распространение на европейских машинах.

Напольный селектор на Chevrolet Corvette. Раскладка режимов работы — R-L-D-N-P, для перехода в режимы R и P рычаг нужно было потянуть на себя

На японских автомобилях встречались оба варианта, в зависимости от целевого рынка — на автомобилях для внутреннего японского и американского рынков и в наше время встречаются подрулевые селекторы трансмиссии, в то время как для иных рынков практически исключительно используются напольные.

В настоящее время обычно используется напольный селектор.

На минивэнах и коммерческих автомобилях вагонной и полукапотной компоновки, а также некоторых внедорожниках и кроссоверах с высокой посадкой водителя, довольно большое распространение имеет расположение селектора на панели приборов по центру (или высоко на консоли).

Типичный селектор современной АКП.

Существуют системы выбора режимов работы трансмиссии без рычага, в которых для переключения используются кнопки — например, на автомобилях Chrysler конца 1950-х — начала 1960-х годов, Edsel, советской «Чайке» ГАЗ-13, многих современных автобусах (из известных в России можно назвать городские модели ЛиАЗ, МАЗ с АКПП фирмы Allison, имеющей кнопочный селектор). В последние годы они снова набирают популярность (например, у Lincoln MKC выбор режима работы трансмиссии осуществляется кнопками, расположенным на панели приборов слева от мультимедийного блока).

Современный кнопочный селектор АКПП фирмы Allison.

Если система имеет рычаг-селектор, выбор нужного режима осуществляется его перемещением в одно из возможных положений.

Для предотвращения случайных переключений режимов используют специальные механизмы защиты. Так, на автомобилях с подрулевым селектором для переключения диапазона трансмиссии надо потянуть рычаг на себя, только после этого его можно перевести в нужное положение. В случае напольного рычага используется как правило блокирующая кнопка, расположенная сбоку под большим пальцем водителя (большинство моделей), сверху (например на Hyundai Sonata V) или впереди (примеры — Mitsubishi Lancer X, Chrysler Sebring, Volga Siber, Ford Focus II) на рычаге, или для рычаг необходимо немного утопить. В других случаях, прорезь для рычага выполняется ступенчатой (многие модели Mercedes-Benz, Hyundai Elantra платформы i30 или Chevrolet Lacetti, на последнем прорезь выполнена ступенчатой, а рычаг надо утопить для перехода из диапазона R в диапазон N и далее.

Селектор со ступенчатой прорезью.

Как правило, между режимами, включение которых допустимо в движении, можно переключиться и без выжима кнопки — например, на трансмиссиях Volkswagen 1980-х годов кнопку необходимо нажимать только для перехода из P в R, из R в N и из «2» в «1» (и обратно). Между диапазонами N, D и 2 можно переключаться без выжима кнопки. Также многие современные модели имеют устройство, не дающее переместить рычаг селектора АКПП в положение движения, если не выжата педаль тормоза, что также повышает безопасность обращения с трансмиссией.

На некоторых современных автомобилях селектор АКПП заменяется на джойстик, у которого вместо соответствующих диапазонам трансмиссии фиксированных положений для переключениям между ними используются два нефиксированных положения.

Селектор в виде джойстика.

Основные режимы работы

Что касается режимов работы, то практически любая автоматическая трансмиссия имеет следующие режимы, ставшие стандартными с конца 1950-х годов:

Р (англ. Park) — парковочная блокировка (ведущие колеса заблокированы, блокировка находится внутри самой АКПП и не связана с обычным стояночным тормозом);
R (англ. Reverse), «Зх» на советских моделях — задний ход (недопустимо включать до полной остановки автомобиля, на современных трансмиссиях зачастую существует блокировка);
N (англ. Neutral), «Н» — нейтральный режим (включается при кратковременной стоянке и при буксировке на небольшое расстояние);
D (англ. Drive), «Д» — движение вперёд (как правило, задействуются все ступени, либо все, кроме повышающих передач);
L (англ. Low), «ПП» (принудительно понижающая) или «Тх» (тихий ход) — пониженная передача для движения в сложных дорожных условиях или в парадной колонне техники.
Начиная с конца 1950-х годов, эти режимы располагают именно в такой последовательности. В 1964 году в США она была закреплена в качестве обязательной для использования американским Сообществом автомобильных инженеров (SAE).

Ранее пытались использовать иные варианты, но это оказывалось неудобным, даже небезопасным. Например, потребители, привыкшие к механическим трансмиссиям тех лет с подрулевым рычагом, у которых для включения первой передачи необходимо было потянуть рычаг на себя и опустить вниз, могли привычным движением случайно включить задний ход и попадать в ДТП на парковке при раскладке режимов P-N-D-L-R (трансмиссия Buick DynaFlow) или P-N-D-S-L-R (GM Hydramatic).

Поэтому положение, соответствующее режиму R, стали располагать над нейтральным положением селектора. Впервые такая раскладка (P-R-N-D-L) была использована на автомобилях фирмы Ford. Позднее стала использоваться механическая блокировка, не дающая переключиться в режимы P и R без выжима специальной кнопки.

Так как включение режимов R и P на ходу может вызвать поломку коробки передач, в современных моделях с электронным управлением даже в случае обхода водителем блокировки коробка передач не исполнит ошибочные команды, а просто останется в текущем диапазоне.

Дополнительные режимы работы

В современных автоматических трансмиссиях с большим числом рабочих диапазонов могут присутствовать дополнительные режимы работы, а положения селектора могут обозначаться иначе:

(D), или O/D — овердрайв (ступень с передаточным отношением менее единицы), режим движения с возможностью автоматического переключения на повышающую передачу. Наиболее подходит для равномерного движения по трассе. Ряд четырёхступенчатых АКП (например, Aisin 241E) имеют отключение IV передачи, имеющей передаточное число 1, то есть фактически не являющейся овердрайвом;
D3, или O/D OFF — только I, II и III передачи, либо отключение повышающей передачи (овердрайва). Активный режим, наиболее подходящий для движения по городу; Данный режим отключается при выключении зажигания. Не обеспечивая топливной экономичности (при более быстрой скорости работы автомата), данный режим рекомендуется производителями, чтобы при рваной городской езде (не выше 70—80 км/ч) не допускать многократной блокировки/разблокировки муфты гидротрансформатора, которая частично блокируется при переключении на IV (или V передаче). Также в этом режиме (как и в 2 и L) происходит торможение двигателем;
S (либо цифра 2) — диапазон пониженных передач (I и II либо только II передача), «Зимний режим»;
L (либо цифра 1) — второй диапазон пониженных передач (только I передача).
На тракторах, оснащенных автоматическими трансмиссиями, с помощью селектора выбирается рабочий диапазон скоростей: замедленные, силовые, транспортные, а также направление движения. Тракторные АКПП допускают принудительное включение нужной передачи трактористом.

Автоматическая трансмиссия в отличие от механической КПП поддерживает торможение двигателем далеко не во всех режимах. В режимах, где торможение двигателем запрещено, трансмиссия свободно проскальзывает в обгонных муфтах (как в велосипеде) и автомобиль движется «накатом». Например, в некоторых случаях первая передача с торможением двигателем задействуется только при выборе водителем положения «1». При выборе первой передачи автоматикой из положения «D» торможение двигателем невозможно.

Также, встречаются дополнительные переключатели (реализованные, например, в виде кнопок) режимов работы АКПП:

Sport, или Power — переключение передач происходит на более высоких оборотах двигателя. Более динамичный разгон в ущерб экономии топлива;
Winter, или Snow — трогание происходит с II или III-й передачи (для предотвращения пробуксовки колес), из-за возможного перегрева коробки не рекомендуется постоянно ездить на этом режиме.
Shift lock release или Shift lock — разблокирование селектора при выключенном двигателе.
В некоторых случаях режим Sport задействуется автоматически при нажатии на педаль газа до упора (а с современными электронными системами управления — нередко просто от сильного или резкого прибавления газа), в режиме «кикдауна» (англ. Kickdown). В некоторых случаях режим кикдауна запрещен при отключении режима Overdrive.

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 АКПП составила в 2009 году — 31,2 %, в 2010 — 33,8 %, в 2011 — 37,5 %, в 2012 — 41,5 %

Другие виды коробок передач с автоматизированным переключением

Наряду с классическими гидромеханическими АКП, работающими в паре с гидротрансформатором, существуют также «роботизированные» механические коробки передач с автоматизированным переключением, в которых работой сцепления и переключением передач управляла снабжённая сервомеханизмами автоматика.

В большинстве случаев КП такого типа применялись на малолитражных автомобилях, применение на которых гидромеханической передачи было неприемлемо из-за слишком больших потерь мощности. Главная черта механических коробок передач с автоматизированным переключением — отсутствие гидротрансформатора, что позволяет ощутимо снизить потери в трансмиссии. Однако это же обуславливало характерный недостаток первого поколения механических коробок передач с автоматизированным переключением: недостаточно плавные переключения между передачами из-за резкого прерывания передачи крутящего момента, что существенно усугублялось сравнительным несовершенством использовавшихся управляющих устройств и исполнительных механизмов, которые не позволяли сравниться в указанных качествах ни с механической, ни с гидромеханической автоматической коробкой передач. В последней для обеспечения плавности переключений служит как раз гидротрансформатор, а в первых она обеспечивается достигнутым длительной практикой навыком водителя. Кроме того, для «роботизированных» коробок передач первого поколения была характерна сравнительно низкая надёжность — как в сравнении с механическими, так и по сравнению с хорошо отработанными в производстве гидромеханическими автоматическими коробками передач. Такие коробки передач предлагались, в частности, фирмами Aisin Seiki (Toyota Multimode) и Magneti Marelli (Opel Easytronic, Fiat Dualogic, Citroën Sensodrive), а также Ricardo, коробки передач которой устанавливались на спортивные машины — Lamborghini, Ferrari, Maserati и др.

На данный момент роботизированные коробки с одним сцеплением практически повсеместно сняты с производства. Они ещё устанавливаются на некоторые модели Opel и Fiat, но, вероятно, по мере текущей модернизации будут заменены на быстродействующие 6-ступенчатые планетарные, типа Aisin Seiki AWTF-80SC. Данную коробку уже используют на автомобилях Alfa Romeo, Citroën, Fiat, Ford, Lancia, Land Rover/Range Rover, Lincoln, Mazda, Opel/Vauxhall, Peugeot, Renault, Saab и Volvo. Данная коробка предназначена для переднеприводных автомобилей с крутящим моментом до 400 Н/м (6500 об./мин.), что делает её удобной для турбированных и дизельных двигателей.

Второе поколение роботизированных коробок передач — так называемая преселективная коробка перемены передач. Наиболее известный представитель этого вида — Volkswagen DSG (разработчик Borg-Warner), она же — Audi S-tronic, а также Getrag Porsche PDK, Mitsubishi SST, DCG, PSG, Ford Dualshift. Особенностью данного типа коробок передач является то, что в них имеются два отдельных вала для четных и нечетных передач, каждый из которых управляется своим сцеплением. Это позволяет предварительно переключить зубчатые колеса очередной передачи, после чего почти мгновенно переключить сцепления, при этом разрыва крутящего момента не происходит. Данный вид автоматических коробок передач в настоящее время является наиболее совершенным с точки зрения экономичности и скорости переключения.

Применяемая на некоторых автомобилях вариаторная передача, которая также обеспечивает автоматическое изменение передаточного числа трансмиссии, разновидностью автоматической коробки передач не является, как и коробкой передач вообще — вариатор осуществляет плавное изменение передаточного числа трансмиссии без каких либо фиксированных передач и, таким образом, является подвидом бесступенчатой трансмиссии.

Устройство и принцип работы гидротрансформатора АКПП

Гидротрансформатор АКПП (ГДТ) — элемент трансмиссии, расположенный между двигателем и механизмом переключения передач. Агрегат работает по закону гидромеханики, и является частью гидросистемы АКПП. Узел требует регулярного техобслуживания. Чтобы его починить, придется обращаться в сервис.

Устройство гидротрансформатора АКПП

Что такое гидротрансформатор в АКПП или «бублик», как его называют механики? ГДТ — это гидропривод, который связывает двигатель и автомат без жесткого соединения. Играет роль сцепления в аналогии с МКПП.

Гидроприводы бывают двух видов: гидромуфта и гидротрансформатор. Разница между ними заключается в возможности трансформатора преобразовывать крутящий момент. В то время как гидромуфта может только передавать. «Бублик» АКПП работает в обоих режимах с автоматическим переключением, поэтому его можно назвать гибридным агрегатом.

Для чего в АКПП нужен гидротрансформатор? Узел имеет несколько назначений:

• обеспечивает бесступенчатое переключение скоростей и плавное движение автомобиля;
• гасит вибрации и удары от работы двигателя и трансмиссии, продлевая их срок службы;
• позволяет работать двигателю на холостом ходу;
• способствует торможению двигателем;
• повышает проходимость автомобиля в тяжелых условиях, непрерывно передавая крутящий момент от двигателя к колесам.

Устройство гидротрансформатора АКПП основано на законах гидравлики. Механическая сила двигателя переходит в «бублик» и превращается в гидравлическую энергию за счет движения потока жидкости в полости ГДТ. Возникает давление и кинетическая энергия, которые заставляют вращаться вал трансмиссии. А от него крутящий момент переходит в планетарный механизм переключения передач.

В теории АКПП могла бы состоять только из гидротрансформатора. Но на больших скоростях его КПД сильно снижается. Передаточное отношение «бублика» ограничено. Он не может обеспечить движение задним ходом или достаточное количество передач. Поэтому в АКПП за гидротрансформатором устанавливают планетарный редуктор, который способен получить любое передаточное число в заданном диапазоне.

Одним из передовых разработчиков восьми скоростных коробок передач с гидротрансформатором является немецкая компания ZF. Высокотехнологичные трансмиссии этого производителя устанавливают в автомобилях Jeep, BMW, Volkswagen, Audi, Jaguar, Cadillac, Infinity.

Описание конструкции гидротрансформатора

Гидротрансформатор расположен в корпусе АКПП и соединен с масляным насосом через входной вал трансмиссии. С противоположной стороны «бублик» крепится к маховику двигателя через резьбовые бобышки.

Детали гидротрансформатора АКПП находятся в герметичном кожухе, где погружены в жидкость ATF. Из-за тороидальной формы корпуса гидротрансформатора его и прозвали «бубликом». Чтобы добраться до начинки, нужно аккуратно разрезать сварной шов по экватору кожуха.

В разрезе гидротрансформатор АКПП представляет собой набор лопастных колес и муфт, установленных на одной оси:

• насосное колесо;
• турбинное колесо;
• реакторное колесо;
• обгонная муфта;
• муфта блокировки.

Насосное колесо приварено к крышке корпуса, который соединяется с коленчатым валом двигателя. Турбинное колесо конструктивно похоже на насосное и установлено напротив с небольшим зазором. Турбина жестко связана с входным валом трансмиссии.

АКПП — тёмный лес. Часть — 5: устройство механической части АКПП (окончание) ⁠ ⁠

Еще один механизм, который можно встретить в большинстве АКПП — обгонные муфты. Их два вида — кулачковые и роликовые.
Кулачковые всегда устанавливаются во вращающихся деталях.

Принцип работы кулачковой обгонной муфты проста и гениальна: имеем две обоймы — внешняя и внутренняя, рабочие поверхности которых обработаны с высокой точностью, отполированы и закалены. Между ними располагается двойной сепаратор с подпружиненными кулачками S-образной формы.

Подпружинены они для того, чтобы стояли вертикально и равномерно прижимались к обеим обоймам. У кулачков имеется два важных размера: расстояние между вершинами «A» и расстояние между вершинами «B» (верхняя схема на рисунке ниже).

Рисунок ниже, верхняя схема: размер «A» больше, чем расстояние между обоймами. Размер «B» меньше, чем зазор между обоймами.

Если вращать внешнюю обойму по часовой стрелке, кулачки за счет постоянного прижатия и трения с обоймами чуть наклоняются вправо, режут в местах касания обойм масляную плёнку и заклиниваются между ними. Обгонная муфта мгновенно блокируется и внешняя обойма через кулачки начинает вращать внутреннюю.

Если вращать внутреннюю обойму, то кулачки наклоняются влево, а так как размер «B» меньше зазора между обоймами — кулачки беспрепятственно расклиниваются, муфта разблокируется и внешняя обойма может снизить обороты или остановиться, пока внутренняя продолжает вращаться.
Второй вариант развития событий — внутренняя обойма начинает вращаться быстрее внешней.

Роликовые обгонные муфты чаще всего установлены неподвижно и выполняют параллельно функцию полу-подшипника ввиду наличия роликов, которые при работе в масле и свободном вращении в них корзин и барабанов, вращаются, обеспечивая эффект частичного качения. Роликовые обгонки чаще всего используют как точку опоры особо тяжелых деталей массой более 2 кг.

Роликовая обгонная муфта состоит из внутренней цилиндрической обоймы, роликов, поджатых пружинами, и внешней обоймой с «кармашками» для роликов, сделанными под определённым углом (рисунок ниже). Часто имеет сепаратор для упрощения монтажа её между обоймами.

Так как ролики, в отличие от кулачков, имеют цилиндрическую форму, то заклинивание их между обоймами обеспечивается тангенциальным углом, «кармашков» внешней обоймы.

На верхней схеме при попытке вращения внутренней обоймы против часовой стрелки муфта заблокирована:

На нижней схеме вращение внутренней обоймы по часовой стрелке — свободное, так как ролики силой трения внутренней обоймы чуть сдвигаются в глубину «кармашка» и не препятствуют вращению внутренней обоймы.

Роликовые обгонные муфты имеют ресурс, практически приближенный к вечности (за редким исключением). Однако ж кулачковые требуют частой замены, так как подвержены повышенному износу кулачков.

Для чего обгонки нужны конкретно в АКПП?
Для начала можно припомнить, что обгонная муфта есть в каждом гидротрансформаторе, где на ней располагается реакторная крыльчатка. Работу ГТ я описывал во второй части эпопеи «АКПП — тёмный лес».

Второе предназначение обгонной муфты в том, чтобы заблокировать вращение одной из частей планетарного редуктора, которую, как мы помним, нам надо остановить чтобы на вторую часть редуктора подать момент с двигателя, а с третьей снимать преобразованный момент на выходе.

Обгонка ставится в систему тогда, когда на одной передаче производится вращение вала всего одним постоянно замкнутым пакетом фрикционов, а на другой передаче (повышенной), когда задействованы другие сцепления или тормоза, предыдущий пакет просто не выключается.

В этом случае сначала мы вращали внешней обоймой муфты внутреннюю через кулачки, а при переключении на повышенную передачу внутренняя обойма начинает обгонять внешнюю и обгонная муфта позволяет это делать без выключения данного пакета фрикционов.

Высокооборотные уплотнительные кольца.
Речь конкретно о тех, которые устанавливаются для подачи высоких давлений на корзины сцеплений и смазку подшипников.

Мы с вами прекрасно понимаем, что резиновые уплотнения с этим не справятся — их просто выдавит и спилит (хотя, есть всего один единственный прецедент из всех десятков видов АКПП. Но о нём — позже).

Требования к изготовлению колец из твердых материалов — повышенные, такие же, как к поршневым кольцам двигателя, чтобы кольцо плотно прилегало к цилиндрической рабочей поверхности так, чтобы не было утечек.

В-основном используются четыре вида основных материалов, три из них — мега-износостойкие пластики, а четвертый — чугун, который использовался с начала эры производства АКПП вплоть до 00-ых годов.

Некоторые виды колец подвижные (могут свободно вращаться), некоторые неподвижные (имеют выступы, предотвращающие их вращение на валу), а так же — разрезные кольца и неразрезные (использовались в 4-ступенчатых АКПП General Motors).

Уплотнительные кольца всегда устанавливаются в посадочные места исключительно на валах и работают внешней кромкой. Колец, работающих внутренней кромкой, нет.

Чугунных колец два вида — кольца с чёрным, воронёным покрытием, и хромированные.

У этих колец чаще всего используется лабиринтное уплотнение замка с зацеплением, благодаря чему уменьшаются утечки через него, а так же при подаче давления в замке создаётся распирающее кольцо усилие для лучшего прижатия рабочей поверхности.
Реже используется кольца без лабиринтного замка, с обычным вертикальным пропилом.
Кольца из чугуна использовались в коробках до 4-х передач (речь только о легковых авто).

Teflon — первый материал, который начали использовать после чугуна. Эти кольца идут с различными видами наполнителей, повышающими износостойкость. Те, что белые (фото ниже) — с наполнителем из стекловолокна, чёрные — с графитовым наполнителем, либо с медной пудрой (иногда встречаются у коробок FORD модели 5R55). Бывают так же белые с зелеными / красными / синими / желтыми цветовыми вкраплениями (на фото, справа) и полностью зеленые / голубые / желтые / оранжевые / розовые и т.д.

Материал довольно мягкий и его не просто установить в посадочное место чтобы при установке тяжелых деталей не срезать внезапно «раскрывшееся» кольцо, что часто становится косяком, когда коробку пытаются перебирать непрофессионалы.

Vespel (чёрного или тёмно-серого цвета) — современный материал, износостойкий на столько, что кольца из него иногда устанавливают неподвижно для удешевления материала вала (чугун, алюминий) чтобы они его не сгрызли, а рабочую поверхность вращающейся детали упрочняют закалкой. Неподвижные встречаются только на коробках GM Типа 6L90 и 4Т60/65, при чём на некоторых модификациях под кольца устанавливаются резинки, разжимающие кольца для плотного прилегания. Материал очень хрупкий и его легко сломать.

Однако ж, подвижную конструкцию таких колец делают чаще всего, ибо в современных АКПП располагаются они между закалёнными стальными деталями.

Torlon — ооочень лёгкий, прочный (и при этом достаточно гибкий) и износостойкий пластик цвета (обычно тёмно-желтого), способный работать при температурах до 290 градусов. В своё время прославился тем, что из него сделали двигатель, на 70% состоящий из этого пластика. Кому интересно, может загуглить по словам «Торлоновый двигатель». Всё, что на рисунках этого двигателя закрашено желтым цветом — сделано было из Торлона.

Минус этого пластика в том, что его ооочень сложно обрабатывать, а точность деталей достигается за счет проектирования формы для заливки с учётом всех допусков и с учётом его усадки при остывании.

Торлон используется в современных коробках, в основном у Мерседеса. Как-то именно они его очень любят. На фото слева кольцо со сложным лабиринтным замком — как раз мерседесовский вариант.

Так же, в гидроблоках некоторых АКПП используются торлоновые шарики. При чём, это выбор чаще всего производителя ремкомплектов для АКПП — вы просто выкидываете стальные или пластиковые заводские шарики и ставите торлоновые, вечные, которые поставляются в ремкомплекте.

Подшипники скольжения, они же — «втулки скольжения».

Это набор для АКПП 4L60/E, который наглядно показывает все виды используемых антифрикционных слоёв. Всегда это биметаллические втулки со стальной основой. В данном комплекте используются три вида втулок — это сталь-алюминий, сталь-бронза и сталь-бронза-тефлон (чёрное покрытие на одной из втулок), так как данная втулка самая нагруженная.

Самым износостойким материалом является тефлоновое покрытие и, в частности, для американских АКПП продольного исполнения, использующихся в автоспорте, весь комплект втулок отдельными специализированными фирмами изготавливается с тефлоновым покрытием. Как пример — комплект втулок для той же 4L60E:

Стоит он раза в 2 раза дороже, а с учётом доставки в РФ — раза в 4, но об этом плотнее будет отдельный пост об усилении и тюнинге АКПП.

В следующей части на красивых картинках (таких, как самая первая в посте) покажу как работает механическая часть 4-ступенчатой коробки 4L60/E для полного закрепления материала (как сдача Контрольной Работы вашего мозга) и перейдём к общей информации про гидравлическое управление.

Спасибо за внимание.

23.1K пост 46.4K подписчиков

Правила сообщества

Добро пожаловать в автомобильное сообщество!

У нас запрещено:

-Публикация видео с тематикой ДТП (исключение: авторский контент с описанием).

-Нарушать правила сайта.

-Создавать посты несоответствующие тематике сообщества.

-Рекламировать что бы то ни было.

-Баяны не желательны (игнорирование баянометра карается флюгегехайменом).

-Заваривать ромашковый чай в костюме жирафа.

У нас разрешено:

-Создавать интересный контент.

-Участвовать в жизни сообщества.

-Предлагать темы для постов.

-Вызывать администратора или модераторов сообщества при необходимости.

-Высказывать идеи по улучшению Автомобильного сообщества.

-Изображать коняшку при комментировании.

Эпохальный труд в серию постов вложен, читать приятно +_+

а за что бан на две недели?

Слишком сложно. едешь, что то там переключается..и всё(

Спасибо! Прочитал. Познавательно.

Классный материал! Реально объясняешь сложные вещи простыми словами. Мне этого часто не хватает.

Скука. ⁠ ⁠

Про машины, аккумуляторы и зарядные устройства, не реклама, сам в шоке⁠ ⁠

Случилась у меня беда: авто перестало заводиться. Там причин много, она стоит в очереди на ремонт, но вот прям сегодня капитально перестала заводиться, а виной подсдохший аккум.

Это проблема. А я давно хотел себя прикупить ЗУ для второго авто. Надоело просить товарища заряжать аккум и потом его мне возвращать. Это всё могло длиться неделями. А нужно СЕЙЧАС!

Окей, пошёл в DNS, выбрал и купил. Три рубля.

Распаковал и сразу взоржал с толщины проводов. У меня в доме освещение из большего сечения.

Но производитель заявляет это устройство, чуть не как бустер! Окей! Гори оно синем пламенем, гарантия есть!

Делаю всё по инструкции. Выдерживаю тайминг. И ни-че-го себе! Машина заводится, даже на этих соплепроводах, и амперметр даже не дергается!

ООооокееей. Надо зарядить аккум со второй машины. Производитель обещает, что амперметр будет потихоньку спускаться вниз, по мере заряда.

И это таки работает! Часа два держал 10А а потом пополз вниз! Видимо какие-то электромозги там есть.

Итог: два заряженных аккума, полный шок, что за такие копейки пожно получить рабочее устройство. Ну и две живых машины.

Не рекламы ради, а шока для. Я вот в шоке.

Богатеем. ⁠ ⁠

Российские водители стали предпочитать «гаражные» автосервисы крупным СТО, а также самостоятельно закупать запчасти для своих автомобилей. Об этом свидетельствуют данные сети автосервисов Fit Service и агентства Gruzdev-Analyze, передают «Известия».

Причиной происходящего называют желание россиян экономить на запчастях и техобслуживании. Клиентами больших сетей СТО являются 30 процентов автомобилистов. Всего за три года случился спад клиентской активности на семь процентов. Но выбор в пользу дешевых запчастей и мастерских — условная экономия, предупреждают эксперты, так как велик риск получить товар или услугу низкого качества.

За полгода детали многих популярных моделей авто подорожали на 5-10 процентов, и есть риск, что их стоимость в 2023 году поднимется еще на 25-30 процентов. Это коснется запчастей, которые необходимо менять регулярно и планово: фильтры, масло, шины, тормозные диски и колодки, моторные свечи.

Ранее стали известны наиболее подорожавшие ходовые запчасти для Lada. Среди них оказались датчики расхода воздуха (рост более 11 процентов) и воздушные фильтры (рост более 6 процентов).

Электрическое. ⁠ ⁠

Всем привет! Сегодня у нас печальная история автомобиля Лада Приора.

Машину привезли к нам на эвакуаторе с жалобой на то, что у неё на кочках или при закрытии капота перегорает предохранитель на 15 ампер, находящийся под панелью приборов слева от ног переднего пассажира, после чего автомобиль глохнет и больше не запускается, при этом у него не работает даже стартер.

Кучка сгоревших предохранителей, уютно расположившихся на ковре переднего пассажира, говорит нам о том, что клиент до последнего не сдавался, пытаясь доехать до места ремонта своим ходом.

Покапавшись в чертогах разума, я припомнил, что предохранители, находящиеся под панелью приборов на автомобилях ВАЗ, в большинстве случаев на старых машинах защищают цепи:
— вентилятора системы охлаждения двигателя;
— бензонасоса;
— главного реле.

Неработоспособность стартера в момент когда предохранитель сгорел, означает что перегорает предохранитель главного реле, ведь именно в его цепи находятся не только почти все датчики и исполнительные механизмы двигателя, но так же ЭБУ и реле блокировки стартера.

Не вникая в год выпуска конкретно этой приоры, и не сверяясь со схемами, я разбрал косу электропроводки двигателя и перебирая все розовые с чёрной полоской провода в ней, нашёл вероятное место короткого замыкания на разъёме датчика скорости.

Меняю разъём и с чистой совестью уезжаю домой на выходные.

Каким же было моё удивление, когда по возвращению на работу я обнаружил эту Приору там же где и видел в последний раз.

Со слов очевидцев, машина выехала из сервиса своим ходом и проехав метров 50 на ближайшей кочке снова погибла.

Искать какие-то проблемы в косе двигателя смысла больше нет, ведь я её полностью перебрал — никаких коротышей там точно больше нет.

Начинаем вникать в подробности и узнаём, что оказывается этот автомобиль не просто какая-то там Лада Приора, а целая и самая настоящая Лада Приора 2.

Внешних отличий немного, по сути это просто рестайлинг. Слегка отличаются бампера, решётка радиатора, приборка и т.д.

Скачиваем схему электропроводки и открываем для себя, что теперь предохранителей главного реле на машине несколько, а потребители разбиты на группы.
Именно наш предохранитель защищает цепи:
— катушек зажигания;
— топливных форсунок;
— ЭБУ;
— реле блокировки стартера;
— реле вентиляторов системы охлаждения двигателя и кондиционера.

И если с первыми четырьмя пунктами всё понятно и находятся они там же где были и раньше, то вот реле вентиляторов выведены в отдельный блок, расположенный на переднем левом стакане кузова.

И в него тоже идут те самые розовые с чёрной полоской провода.

А это значит, что помимо косы электропроводки двигателя, которую я уже перебрал, нужно перебрать косу электропроводки, идущую от монтажного блока в салоне по левому краю подкапотного пространства, сквозь бампер до правой фары, генератора и компрессора кондиционера.

Начинаем копать от блока реле вентиляторов в сторону салона, ведь по схеме розовые с чёрной полоской провода дальше к фарам не идут, и находим место, где жгут электропроводки перетёрся о кронштейн расширительного бачка.

Но каким же образом жгут электропроводки встретился с кронштейном расширительного бачка? Всё очень просто.

Оторвавшийся отгнивший от кузова стакан на кочках тянул закреплённую на нём проводку вверх и тёр её о кронштейн. Видимо стойки сс20 с золотыми пружинами оказались крепче гнилой приоры.

Отдаём машину хозяину автомобиля в разобранном виде для проведения кузовного ремонта, после проведения которого, продолжим ремонт электропроводки.

Спасибо всем кто дочитал — буду рад подписке 😉

Ответ на пост «"А сколько ещё "походит?", или "мне машина нужна на работу ездить"»⁠ ⁠

Вспомнил случай на СТО, когда заезжал на диагностику ходовой.
По рассказу от мастера.Каждые выходные дед, который живёт не подалеку от СТО приезжает и спрашивает ,что у него стучит.
Для справки Субару Легаси 1994 года.
Как рассказали , проверили за год у него всю машину, осталось только перекрасить,на каждую деталь прочитали лекцию, но все это время стучал кардан и когда упоминали, что привези кардан и стук уйдет.
От деда был неизменным- " Это дорогая деталь и она не может стучать"

"А сколько ещё "походит?", или "мне машина нужна на работу ездить"⁠ ⁠

Алоха, Пикабу! Снова пост от сервисмена. На этот раз без негатива, холивара в каментах не предвидится (хотя настоящий пикабушник даже под мимимишным постом про котеек способен устроить дикий замес😉). Просто недавний кейс из практики, который, к счастью и чисто случайно, не закончился трагедией.
Итак. Обращается за диагностикой подвески клиент, джентльмен лет 65 на тагазовской сонате. Вот на такой, даже цвет похож.

По результатам диагностики там просто швах полный (как потом выяснилось, автомобиль за почти 20 лет эксплуатации ремонта не видел от слова "совсем", только замену жидкостей). Весь зад (многорычажка) в труху почти, пара сайлентблоков только относительно целые. По переду просто криминал — дикий люфт рулевых наконечников и шаровых опор. Для тех, кто хотя бы относительно понимает, палец шаровой опоры имел люфт в корпусе порядка двух сантиметров!🫣
Естественно, мастер-консультант проводил клиента к подъемнику, все показал, механик "пошатал" ему все косяки, хором убеждали деда, что ездить просто опасно с такими шаровыми и рулевыми, нужен ремонт и прямо срочно! Но дед — тертый калач💪, не просто пенсионер, он работающий пенсионер, трудится в охране какой-то, сторожем, в общем. На работу ездить нужно, вот, говорит, через три дня смогу приехать. Нет, отец родной, ездить так совсем нельзя, ни три дня, ни даже вон до того угла, образно говоря. Но джентльмен остался непреклонен. Кремень! Ну что ж. Мастер-консультант указал все необходимые работы в рекомендациях, скромно дописал "ТС не пригодно к эксплуатации", перекрестил деда на дорогу и отпустил восвояси. Да, он долго уговаривал деда не ездить на авто в таком состоянии. Я смотрел записи с приемки потом. Но "да я сорок лет за рулём, ты ж ещё не родился, когда я уже баранку крутил, сынок!" и смеётся так "хо-хо-хо!", как Санта-Клаус. Справедливости ради скажу, что он перед отъездом с СТО записался на "через три дня". Но. Дед предполагает, а шаровая опора располагает🤷‍♂️. На следующий день дед привез свою сонату на эвакуаторе. Сгружали прямо с эвика на подъемник, для чего освободили почти всю ремзону, чтобы эвик смог заехать вовнутрь и сонату можно было снять прямо с платформы лапами на подъемник. Ой, а что случилось? Бам!

Фото из интернета, но произошло ровно то же самое — вырвало ту самую шаровую опору. Хорошо, что не на скорости. Не на какой-нибудь набережной Невы на "соточке" км/ч. Водолазам меньше работы. Или не на КАДе, что не собрал ещё штук 15 автомобилей. Просто во дворе при выезде с парковки — шлёп! и легла соната на правый бок.
Приехал сын его, ругался матом, я спрашиваю "а на кого вы ругаетесь?" Ответил "да на батю своего. " Никаких претензий к сервису предъявить не пытались (по поводу, что отпустили авто после диагностики с такими критическими неисправностями), сонату отремонтировали частично (по переду) и уехали.
О чем пост? Господа и дамы, дамы и их дамовладельцы, ну если ж вам показывают и рассказывают, что вот это вот очень плохо и ездить так опасно, почему вы считаете, что "ещё походит"? Понимаю, что вы не являетесь специалистами и не обладаете техническими знаниями, но ведь именно поэтому вы обращаетесь к профессионалам? Так почему вы игнорируете их мнение?
В общем, всем добра и удачи на дорогах😉

Обгонная муфта принцип работы

Обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро. Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону.

Некоторые виды обгонных муфт

Самыми простейшими обгонными муфтами можно считать роликовые и сухариковые.

Муфта состоит из двух колец – внутреннего и внешнего. В углублениях внутреннего кольца, который является ведущим валом, установлены ролики, которые под действием пружин прижимаются к канавкам на внешнем кольце, ограничивая тем самым его самостоятельное вращение, в результате чего внешнее кольцо начинает вращаться синхронно с внутренним. При достижении внешним кольцом большей угловой скорости, чем у ведущего вала, ролики под действием центробежной силы сжимают пружины, вследствие чего выходят из зацепления с внешним кольцом, которое, не передавая усилий на ведущий вал, может развивать гораздо большую угловую скорость, не повреждая возможными перегрузками весь механизм (трансмиссию).

Самым очевидным является применение обгонных муфт на велосипедах – именно благодаря этим несложным устройствам велосипедисты избавлены от необходимости всё время крутить педали. При отсутствии обгонной муфты на ведущем колесе жёсткое соединение ведомой звёздочки и ступицы колеса педали бы вынуждены всё время крутиться.

Посмотрите полезное видео, оно полностью вам объяснит этот принцип.

Применение муфты

Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей.

Обгонная муфта присутствует:

• в системах запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС): здесь устройство свободного хода является частью стартера. Без муфты коленчатый вал двигателя мог бы повредить стартер.
• в АКПП классического типа: в них механизм свободного хода является частью гидротрансформатора – устройства, которое отвечает за передачу и изменение крутящего момента от ДВС к коробке передач
• в генераторах — здесь она выступает в качестве защитного компонента, ограничивая передачу крутильных колебаний от коленчатого вала ДВ С и нейтрализует колебания на ремне генератора, снижает шумность ременного привода, что продлевает срок службы генератора.

Обгонная муфта шкива генератора

Применение муфт свободного хода в шкивах генераторов обусловлено малыми сроками службы приводных ремней.

В шкиве генератора установлено два ряда роликовых подшипников.

Один ряд выполняет, так сказать, основную функцию – обеспечивает вращение шкива, и, следовательно, ротора генератора. Другой ряд роликов при резком уменьшении числа оборотов двигателя «притормаживает» ротор, в результате чего шкив продолжает свободно вращаться.

В результате рывки, которые испытывает приводной ремень, пропадают, что положительно сказывается на сроке его службы. Конструкция обгонной муфты шкива и бендикса стартера довольно схожи – в качестве элементов, передающих крутящий момент, используются ролики.

Обгонные муфты в АКПП

Обгонные муфты являются выполняют важные функции в работе «обычной», гидротрансформаторной АКПП. Они являются управляемыми и от их своевременного срабатывания и качественного блокирования замков муфт, зависит работа АКПП.

Муфты первого типа блокируют включение передач, когда селектор АКПП находится в режиме «D», но водитель удерживает авто, нажимая на педаль тормоза. Муфта в таком случае (внутреннее кольцо которой является частью «солнечной» шестерни) вращается вместе с «солнечной» шестерней, а водило, передающее крутящий момент, остаётся неподвижным – вращаются только сателлиты.

Основные элементы конструкции

1. Внутренняя обойма. Этот элемент надежно соединяется с якорем – валом генератора.
2. Наружная обойма. Деталь зацепляется со шкивом.
3. Мощная контактная пластина с вмонтированным сальником.
4. Два ряда роликов. Эти конструктивные элементы являются соединительными деталями наружной и внутренней обойм. Первый ряд состоит из игольчатых подшипников, а второй – универсальные профилированные фигуры, которые свободно передвигаются и являются стопором.
5. Долговечная прокладка, изготовленная из полиэстера.
6. Профиль со шлицами.
7. Качественная втулка с наклонными плоскостями.
8. Пластиковая крышка.
9. Оригинальная втулка цилиндрической формы.

Принцип работы

Обгонная муфта широко распространена в автомобильной отрасли.

Роликовый агрегат со свободным принципом хода делится на две основные категории: первая максимально крепко зафиксирована на основном валу, а вот вторая соединена с ведомой частью.

Во время вращения по часовой стрелке небольшие ролики постепенно перекатываются в узкий отсек зазора между двумя полумуфтами. В результате этого происходит заклинивание.

Принцип работы обгонной муфты основан на том, что агрегат передает крутящий момент исключительно в одном направлении. Если мастер будет вращать устройство в противоположную сторону, то агрегат будет просто прокручиваться.