Сейчас уже практически все автомобили оснащены автоматическими коробками переключения передач. Но далеко не все знают, откуда эти «коробки» взялись, как они устроены и в чем их преимущества и недостатки. Именно об этом и многом другом, читайте в данном материале.

Предыстория

Классические гидротрансформаторные АКПП появились в результате слияния нескольких параллельно идущих разработок. Еще в начале 20-го века над разработкой «автоматов» начали трудиться многие компании. Первой прототип современной АКПП ввела в производство компания Ford, создав механическую «коробку» с планетарной передачей. Эта КПП была двухступенчатой и чтобы ей управлять требовалось нажимать на две педали. Одна педаль переключала низшую передачу на высшую и наоборот, а вторая – включала движение задним ходом.

Вторая разработка – это полуавтоматическая КПП. В ней было автоматизировано управление сцеплением. Иными словами, сцепление переключалось автоматически, а управление передачами оставалось за водителем. Разработчиками данных агрегатов были компании Talbot и Newton. Несмотря на значительную старость полуавтоматов, они все еще применяются. Правда, уже не на автомобилях, а на скутерах. Помимо указанных выше компаний, полуавтоматы разрабатывали компании Reo и General motors.

Еще один прототип «автомата» — это КПП «Коталь», наделенная электромеханической планетарной передачей. Водители управляли такими «коробками» с помощью рычага, установленного на рулевой колонке. В состав «Коталь» входило три планетарных передачи. Две их них обеспечивали движение вперед, а третья служила для движения задним ходом и в качестве нейтрального положения.

Следующим прототипом современных АКПП стала «коробка» «Уильсон». Ее рычаг переключения передач стал предшественником современных селекторов. Но этот вид КПП так же не был полностью автоматическим. Выбор передачи водитель совершал вручную с помощью рычага – предка селектора, а чтобы включить передачу, необходимо было нажать ногой на педаль. Данная разработка использовалась не только на автомобилях, но и на военной технике. В частности на танках.

Очень похоже была устроена «коробка», произведенная компанией Normanville. Используя ее, водитель также переключал скорости с помощью рычага, а вот нажимать на педаль уже было не нужно – передачи переключались автоматически.

После всех вышеперечисленных технологий в КПП стали внедрять гидроэлементы. В частности гидромуфты, которые потом заменились гидротрансформаторами. Гидромуфты позволили смягчать толчки при переключении скоростей.

На тот момент КПП обрели новую конструкцию – она представляла из себя гидромуфту в союзе с обычной двухступенчатой «механикой» и некоторой автоматикой. С появлением гидромуфт, водитель уже мог останавливаться и при этом не включать нейтральное положение селектора. Изначально такие КПП устанавливались на автомобили компании Chrysler.

Первые полноценные «автоматы» и их развитие

Первую в мире автоматическую трансмиссию создал концерн General Motors. Эта разработка носила название Hydra-Matic и появилась в 1940 году. Ее конструкция представляла из себя сплав гидромуфты и четырехступенчатой планетарной передачи с автоматическим управлением.

Далее на мировую арену выходили АКПП уже не с гидромуфтой, а с гидротрансформатором. Пальму первенства здесь уже держали немцы и американцы.

Начиная с 1940 года и на протяжении четверти века, «автоматы» имели различнеые конструкции и режимы работы, но в середине 1960-х годов наконец-то утвердилась современная схема режимов работы АКПП – P-R-N-D-L. Также в это время перестали существовать кнопочные и рычаговые переключатели. Все управление теперь осуществлялось с помощью селектора.

В 1970-е годы «автоматы» особого развития не получили, а вот в 1980-х в целях экономии топлива все разработчики решили выпускать АКПП четырехступенчатого типа, где четвертая передача обладала небольшим передаточным числом (меньше 1) – одним словом – «овердрайв».

В 1990-е годы АКПП окончательно приходят к своему современному виду за счет компьютеризации. Также были внедрены соленоиды для управления потоками жидкостей. В это же время АКПП начинают получать различные дополнительные режимы и вдобавок появляются пятиступенчатые «коробки». На радость водителям, многие «автоматы» перестали требовать замены масла, так как срок его службы стал равняться сроку службы самой «коробки».

В наши дни АКПП развиваются за счет увеличения ступеней. В 2002-м году была создана шестиступенчатая АКПП (компания BMW), в 2003 – семиступенчатая (Mercedes-Benz), в 2007 – восьмиступенчатая (Toyota) и скоро должна выйти девятиступечатая «коробка».

Современное устройство

Давайте теперь разберем, из чего же состоит современная автоматическая коробка переключения передач.

Конструкция современной АКПП включает в себя гидротрансформатор крутящего момента и автоматическую планетарную коробку передач. Эти элементы также можно разделить на составляющие.

В состав гидротрансформатора входят три рабочих колеса – насосное, турбинное и статорное. Данные элементы требуют максимальной точности изготовления. Из-за этого их нельзя менять по отдельности и поэтому, зачастую, гидротрансформатор – это цельный неразборный механизм, который не подлежит ремонту и должен служить весь срок службы АКПП. При правильной эксплуатации, разумеется.

Гидротрансформатор монтируется примерно в том же месте, где и сцепление у «механики» – между двигателем и картером АКПП. Он соединяется с мотором с помощью маховика, а соединение с первичным валом «коробки» происходит по средствам турбинного колеса. Иногда вместо турбинного колеса ставиться карданный вал, но это скорее исключение, чем правило. Основная функция гидротрансформатора – это преобразование крутящего момента от двигателя к АКПП.

Теперь давайте перейдем собственно к устройству АКПП. В ее состав входят планетарный редуктор, фрикционные и обгонные муфты, а также соединительные валы и барабаны.

Фрикционные муфты служат для переключения передач. С помощью них происходит соединение и разъединение элементов «коробки». Свою работу эти муфты осуществляют путем сжатия пакета дисков поршнем. В свою очередь обгонная муфта в момент сжатия пакета дисков проскакивает в свободное пространство и соединяется с нужной передачей.

Система управления «автомата» состоит из пакета золотников, которые контролируют потоки масла. Золотники регулируются с помощью переключения селектора водителем, а также в автоматическом режиме.

Система автоматики в АКПП бывает двух типов – гидравлическая и электронная. В первом случае, считывая информацию о положении педали газа и набранной скорости, «коробка» переходит на необходимую передачу. Для получения информации АКПП использует давление масла от центробежного регулятора и от педали газа.

С электронной автоматикой все несколько иначе. Там используются соленоиды, которые перемещают золотники в нужное положение. Также они передают информацию на электронный блок управления автомобиля и за счет получения информации о скорости и положении педали газа, происходит переключение передачи.

Плюсы и минусы «автомата»

Итак, мы узнали, откуда взялись АКПП и что представляет из себя их конструкция. Теперь давайте разберем их достоинства и недостатки. Мы будем рассматривать плюсы и минусы «автомата» относительно механической коробки передач.

Начнем с цены. Цена автоматической «коробки» намного выше механической. Следовательно, дороже будет стоить и автомобиль, оснащенный АКПП. Также дороже будет стоить ремонт и обслуживание, а ремонту «автоматы» подвергаются чаще. Ведь их срок эксплуатации в среднем меньше. Вдобавок АКПП выставляет большие требования к эксплуатации и обслуживанию себя.

Второй не менее важный фактор – это управление. Здесь однозначно преимущество у «автомата». Ведь благодаря ему вам не нужно будет самостоятельно переключать сцепление и выбирать нужную передачу. Автоматика все сделает за вас. Это вариант отлично подходит для новичков, которые еще плохо владеют навыками вождения. Да и для опытных водителей «автомат» будет более комфортным. Особенно в городе. Ведь при езде по населенному пункту передачи зачастую необходимо переключать по несколько раз в минуту, а это требует лишних навыков, времени, нервов и всего прочего. Сюда же можно отнести и скорость перехода с одной передачи на другую. У «автомата» этот процесс происходит на порядок быстрее. Вдобавок, несвоевременно переключая передачи, новичок может повредить двигатель и трансмиссию или же просто сократить их срок службы. На «автомате» эта проблема отпадает сама собой. С другой стороны опытному водителю, наоборот иной раз лучше самому управлять передачами, нежели доверяться электронике. Особенно, в труднопроходимых местах.

Если говорить именно о технических аспектах, то «автоматы» явно проигрывают. Во-первых, они увеличивают расход топлива. Не намного, но все же. Во-вторых, они имеют больший вес, нежели механические КПП, что сказывается на различных качествах автомобиля. И в случае некоторых неполадок, также выигрывает «механика». Если у вас вышло из строя зажигание или села АКБ, то автомобиль с «механикой» возможно завести так сказать с «толкача» и доехать до автосервиса. В случае с «автоматом» вам потребуется эвакуатор. И отсюда же выходит еще один недостаток АКПП. Автомобили с такими «коробками» нельзя буксировать ни на гибкой ни на жесткой сцепках. В то время как «механика» отлично относится и к тому и к другому.

Итак, по количеству плюсов, однозначно побеждает механическая коробка передач, но один плюс удобства управления «автоматом» может перекрыть все достоинства «механики». Ну а решать, как всегда вам.

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>