Как работает автоматическая коробка передач на мерседес
История и проблемы автоматических коробок передач автомобилей Mercedes-Benz
С чего все начиналось
Будучи успешным премиальным немецким автопроизводителем, компания Daimler предлагала для своих автомобилей удобные решения, касающиеся в том числе и коробок передач. Считается, что первым Mercedes-Benz с «автоматическим переключением передач» был «Большой Мерседес» 770 (W07), который выпускался в 1930-1943 годы. У него была 3-ступенчатая МКПП, а с 1938 года 4-ступенчатая с овердрайвом (overdrive). Overdrive буквально переводится как повышенная передача. Считайте, дополнительная двухступенчатая коробка с повышенным рядом передач. На модели 770 овердрайв включался рычажком, активирующим его вакуумно-гидравлический привод.
Другие серийные автоматические решения для трансмиссий на моделях Mercedes-Benz появились в 1950-х. Тут стоит упомянуть Mercedes-Benz 300C, который после рестайлинга в 1955 году получил 3-ступенчатый гидромеханический «автомат» Borg-Warner DG 150M. В 1957 году на моделях 220 S и 219 (тип W180) опционально была доступна трансмиссия Hydrak. Она представляла собой 4-ступенчатую МКПП с кулисой, расположенной на рулевой колонке. Сцепление такой МКПП было дополнено электровакуумным сервоприводом производства Fichtel & Sachs и гидромуфтой производства Daimler. На машинах с Hydrak педаль сцепления отсутствовала, а переключать передачи, обязательно с отпущенным «газом», нужно было рычагом, установленным на рулевой колонке.
Первым гидромеханическим «автоматом» собственного производства стала коробка с обозначением 722.2. Она дебютировала в 1961 году на модели W111 220 SEB и на W111 300 SE. Эта коробка была 4-ступенчатая, но вместо привычного сегодня гидротрансформатора она оснащалась гидромуфтой. Эту коробку выпускали аж до 1983 года. В 1967 году появилась ее же версия с гидротрансформатором, ее обозначили индексом 722.1. Данную коробку ставили и на W116, и на W123 и другие модели, а выпускалась она до 1983 года. В 1964 году специально для 6-местного Mercedes-Benz 600 была создана усиленная 4-ступенчатая гидромеханическая трансмиссия, в которой количество планетарных механизмов было увеличено с трех до шести штук. В 1970 году появилась специальная коробка для работы в паре с моторами V8. Она имела индекс 722.0, но ей досталось всего 3 передачи. Специальная усиленная версия 722.003 была создана в 1975 году для работы с 6,8-литровым мотором модели 450 SEL 6.9. Эта коробка до сих пор считается самой неубивамой среди всех гидромеханических «автоматов».
Первой гидромеханической автоматической коробкой передач, созданной инженерами компании Daimler, была трансмиссия с обозначением 722.2. Вместо гидротрансформатора использовалась гидромуфта. Но в таком исполнении коробку выпускали до 1983 года.
Автоматы серий 722.0 – 722.2 в 1981 году начали сменять более прогрессивной четырехступенчатой с заводским обозначением 722.3. Вообще, ГМП 722.3 нашла очень широкое применение на легковых машинах концерна Mercedes-Benz. Так, этот «автомат» получили все версии модели W124, кроме автомобиля, оснащенного бензиновым инжекторным мотором объемом 3,2-литра.
Естественно, что трансмиссией 722.3 в те годы оснащался и седан представительского класса W126 (в т.ч. и его «горячие» версии с флагманским 5,6-литровым бензиновым мотором V8 – 560SEC и 560SEL). «Автомат» 722.3 получили и все версии Mercedes-Benz S-класс W140, сменившего в 1990 году легендарный W126. Исключение – «стосороковые» с бензиновыми 3,0-литровыми и 3,2-литровыми агрегатами (300SE / 300SEL и 320SE / 320SEL, соответственно).
О надежности ГМП 722.3 говорит и тот факт, что вплоть до 1993 года эти коробки устанавливалась и первый внедорожник компании Mercedes – «Geländewagen» (G-класс) W 460 / W461.
Параллельно «автомату» 722.3 в 1983 году было развернуто производство ГМП 722.4, конструктивно являвшейся уменьшенной копией коробки 722.3. Эта АКПП была специально разработана под модель «190» (кузов W201), хорошо известную под прозвищем «Baby-Benz».
Первая пятиступенчатая АКПП для автомобилей Mercedes-Benz была представлена в уже далеком 1989 году. Агрегат с заводским индексом 722.5 получили E-класс W124 с бензиновым мотором объемом 3,2-литра и S-класс W140 с бензиновыми двигателями объемом 3,0 и 3,2-литра.
Первая 5-ступенчатая АКПП для «Мерседесов» носит индекс 722.5
Но, настоящий скачок в эволюции автоматических гидромеханических трансмиссий Mercedes случился в 1996 году, когда миру была явлена принципиально новая концептуальная пятиступенчатая АКПП 722.6, получившая собственное обозначение «Steptronic». Эта ГМП стала для концерна Daimler первым легковым «автоматом», оснащенным электронно-/электрогидравлической системой управления блокировкой гидротрансформатора (ГТ) и непосредственно самим процессом переключения передач.
АКПП 722.6 стала основной автоматической трансмиссией для легковых моделей Mercedes, выпускавшихся с 1996 по 2003 гг. Так, на S-класс W140 этот «автомат» устанавливался до смены модели в 1998 году; на E-класс W210 – до 2002 г (окончание выпуска), на C-класс W202 – до 2000 г.
Вплоть до дебюта в 2003 году новой семиступенчатой трансмиссии «7G-Tronic, коробкой 722.6 оснащались E-класс W211, C-класс W203, и S-класс W220. Кроме того, данный «автомат» устанавливался как на выпускаемый в США среднеразмерный SUV M-класс W163, так и на новое поколение внедорожника G-класс в кузове и W463.
722.3 и 722.5 – надежность с прицелом на бесконечность
С ресурсом и надежностью разработанных в 80-х годах прошлого столетия агрегатов 722.3 не сможет конкурировать ни одна современная ГМП! Может быть дело в том, что эти, конструктивно не самые сложные, АКПП, в силу своей «древности», лишены капризных электрогидравлических клапанов (ЭГК) и управляющей электроники. (Т.е. являются т.н. «конечными гидроавтоматами»). А может быть в том, что они спроектированы «на совесть», с учетом расчетного срока службы автомобиля не менее 20 лет. В общем, при бережной эксплуатации и условии соблюдения регламента обслуживания, «автоматы» 722.3 были достаточно надежны и способны работать десятилетиям, выдерживая до капремонта пробеги порядка 1 млн. км!
Причинами поломок четырехступенчатых АКПП Mercedes-Benz с чисто гидравлическим управлением становятся неправильная эксплуатация и несоблюдение интервалов замены трансмиссионной жидкости, которая по заводскому регламенту эксплуатации (РЭ) подлежит замене вместе с фильтром каждые 60 тыс. км пробега. Оригинальная ATF Mercedes для всех АКПП 722, кроме «серии 6» уже снята с производства. В качестве ее заменителя для коробок 722.3 и 722.4 вполне можно применять ATF Dextron-III.
Тем не менее, ресурс этих замечательных автоматических коробок, увы, не бесконечен – от возраста на «автоматах», имеющих пробеги более 500 тыс. км, отклеиваются накладки фрикционных дисков и рассыпаются пластины ленты тормоза.
Конструктивно, слабое место коробок 722.3 – вакуумная система управления. Конструктивно, эта ГМП интегрирована в единую вакуумную систему автомобиля. Поэтому, малейшая негерметичность в вакуумных магистралях старых машин Mercedes приводит к снижению давления рабочей жидкости в «автомате», из-за чего возможны как жесткое включение передач, так и буксование АКПП при переключениях «shift up 1-2» и «shift up 2-3».
Пятиступенчатая ГМП 722.5 с точки зрения «железа» во многом схожа с коробкой 722.3, т.к. является следствием ее эволюции. Так, у АКПП 722.5 появился дополнительный повышающий планетарный ряд (5-я передача), которого не было на коробке-предшественнице. Включением 5-й передачи здесь управляют ЭГК (соленоиды). В свою очередь, работой соленоидов управляет впервые появившийся на АКПП Mercedes-Benz электронный блок управления (ЭБУ), на данной ГМП ответственный лишь за переключения «shift up 4-5» и «shift down 5-4».
Поэтому «возрастные» коробки 722.5 способны «потерзать» своих владельцев отказами столь же «немолодых» соленоидов или же самого ЭБУ. В обоих случаях проблема проявляется «пропажей» пятой передачи.
Кроме того, «старенькие» ГМП 722.5 достаточно чувствительны к перегреву. Течи ATF по магистралям охлаждения коробки приводят к «масляному» голоданию» и последующему выходу из строя фрикционных механизмов. Но, самым уязвимым узлом АКПП 722.5 в этом случае становится механизм «овердрайва». Конструктивно он расположен в задней части коробки, а потому и так имеет не самые лучшие смазку и охлаждение. «Масляное» (а правильнее говорить «ATF-голодание») и рост температуры внутри ГМП приводят к выходу из строя механизма «овердрайва».
Особенно внимательны к температуре коробки должны быть владельцы топовых MB S-класс W140 500 SE/SEL и 600 SE/SEL. Чтобы АКПП 722.5 без проблем для себя смогла «переваривать» крутящий момент бензиновых двигателей объемом 5,0 и 6,0-литра, ее оснастили отдельным радиатором охлаждения с собственным вентилятором обдува. С возрастом на этих машинах выходят из строя установленный на корпусе «автомата» датчик температуры ATF и автономный вентилятор охлаждения. Если этот процесс упустить из виду, то, при долговременной динамичной езде с неисправной системой охлаждения АКПП, мощные V8 и V12 легко «поджарят» фрикционные механизмы коробки…
Пару слов нужно сказать и про ГМП 722.4. Как мы говорили выше, эта коробка была специально разработана под модель «190» (заводской индекс W201) и конструктивно является уменьшенной копией коробки 722.3. Соответственно, у ГМП «точка-четыре» фактически те же достоинства и возрастные проблемы, что и у АКПП «точка-три».
Первая полностью электронная
Как про все концептуально новые агрегаты, так и про пятиступенчатую АКПП 722.6 «Steptronic» в интернете «бродит» большое количество мифов.
Несомненно, с точки зрения «железа» новый «автомат» получился гораздо сложнее бывшей «конечным гидроавтоматом» коробки 722.3 (только гидравлическая система управления). ГМП «Steptronic», первой из современных ГМП Mercedes-Benz, оснастили полноценной электрогидравлической системой управления с управляющими гидравликой коробки соленоидами (ЭГК), отвечающими, как за включение всего планетарного ряда передач, так и за включение муфты блокировки гидротрансформатора (ГТ). Работой ЭГК управляет полноценный ЭБУ. Наличие полноценного электронного управления «автоматом» значительно увеличило скорость переключения передач в коробке и, кроме того, повысило качество самого процесса переключения.
Несмотря на техническую сложность ГМП 722.6, их нельзя назвать конструктивно неудачными. А если проанализировать сложенные про них «страшные сказки», то в большинстве случаев «героями» их становятся дизельные С- и E-класс с пробегами, как минимум, 500 тыс. км.
Первая АКПП компании Daimler с электронным управлением может умереть из-за попадания антифриза в залитую в нее трансмиссионную жидкость. Существуют рекомендации по ремонту в зависимости от концентрации гликоля в ATF: от замены масла до полной замены деталей коробки. Из-за воздействия гликоля «разбухает» фрикционный материал дисков механизма АКПП. При этом обязательно нужно устранить негерметичность в радиаторе, приведшую к смешиванию антифриза и масла (либо установить отдельный радиатор для ATF).
Наиболее частая проблема коробки 722.6 – течь трансмиссионной жидкости по уплотнению контактной группы ЭБУ. Из-за этого по оплетке жгута проводов ATF из гидроблока попадает в установленный внутри самого «автомата» блок управления АКПП. Попавшая в «мозги» коробки трансмиссионная жидкость выводит из строя элементную базу ЭБУ. Вследствие этого ГМП переходит в аварийный режим, движение в котором возможно только на второй передаче. Объем ремонта в этом случае из разряда лотереи: может быть достаточно промывки и просушки блока управления с заменой контактной группы на новую «в сборе», зачастую приходится менять сам ЭБУ.
Еще одна неисправность, которая может потребовать замену контактной группы на новую – отказ, вмонтированного в нее, датчика оборотов.
Распространенной проблемой коробок 722.6 первых лет выпуска был износ упорных подшипников качения планетарных механизмов (ТПМ) коробки. Прогрессирование выработки по посадочной поверхности подшипников приводит к возникновению их перекоса. Следствием игнорирования неисправности становится излом обойм подшипников. Разлетающиеся с бешеной скоростью ролики в «хлам» разносят ТПМ, а, иногда, даже могут пробить корпус «автомата»! Ремонт такого агрегата дорог, а потому, в большинстве случаев приходится покупать коробку б/у.
Также на коробках 722.6 первых серий часто встречается износ подшипника скольжения турбинного вала ГТ. (В 1999 года данный узел модернизировали, заменив проблемную деталь на подшипник качения.)
На всех агрегатах 722.6 с большими пробегами со временем наблюдается «возрастной» износ блокировки ГТ. Продукты износа фрикционных накладок муфты блокировки загрязняют ATF. Трансмиссионная жидкость, смешанная с фрикционной пылью, представляет собой настоящий абразив, который вызывает износ управляющих соленоидов (ЭГК), самого гидроблока и фрикционных механизмов коробки. Итог всегда один – медленная «смерть» АКПП.
Бывает, что на старых «автоматах» 722.6 проворачивает муфту свободного хода ГТ, или даже его реактор.
Еще одной возрастной «болячкой» ГМП 722.6 становится вероятность возникновения «алкоголизации» «автомата», обусловленная конструктивными особенностями систем охлаждения двигателя и трансмиссии. К примеру, на E-класс W210, как и на многих других автомобилях, радиатор охлаждения коробки интегрирован непосредственно внутрь радиатора системы охлаждения двигателя. В случае внутренней разгерметизации радиатора ГМП антифриз, охлаждающий силовой агрегат, попадает внутрь «автомата» и смешивается с ATF. Входящие в состав антифриза многоатомные спирты (в частности, этиленгликоль) вызывают расклейку фрикционных дисков и неминуемую «гибель» коробки. Решение проблемы: очень дорогой ремонт «автомата» с заменой ATF + замена радиатора охлаждения, или же поиск коробки б/у, опять же, с одновременной заменой радиатора охлаждения и сменой ATF.
Кстати про ATF – по первоначальному заводскому РЭ она была рассчитана на весь срок службы «автомата» и в замене не нуждалась. Именно поэтому все автомобили, оснащенные коробками 722.6, первоначально не имели контрольный щуп, а лишь заглушку черного цвета на его трубке. По замыслу инженеров Mercedes щуп являлся специальным технологическим приспособлением и поставлялся только на официальные дилерские СТО Mercedes-Benz. И хотя, в настоящее время в свободных доступе и продаже имеются многочисленные китайские «клоны» оригинального приспособления, а их стоимость невелика, проверку и/или корректировку уровня трансмиссионной жидкости правильнее проводить на специализированных СТО по ремонту и обслуживанию АКПП. (Уровень ATF контролируется только на заведенном моторе при положении селектора коробки в «паркинг» или «нейтраль», и при измеряемой диагностическим сканером температуре ATF, равной 80оС.)
В настоящее время даже официальные СТО уже не заявляют об отсутствии регламента по замене трансмиссионной жидкости для ГМП 722.6. В наших условиях эксплуатации ATF в этих коробках передач рекомендуется менять не реже чем раз в 60 тыс. км. Вместе с ATF нужно будет поменять прокладку поддона, фильтр, медное кольцо сливной пробки поддона и, если есть сливная пробка у ГТ, то и ее алюминиевое кольцо. Трансмиссионная жидкость оригинальная, малинового цвета, – предназначается для АКПП 722.6 (и 722.5); имеет заводское обозначение Mercedes-Benz А001 989 68 03. В случаях использования ATF сторонних производителей, нужно смотреть на соответствие допусков этой жидкости требованиям производителя – т.н. «листу допуска» Mercedes-Benz Blatt 236.14.
АКПП Mercedes Benz 722.6
Разрабатывалась как современная электронно-управляемая замена первой в мире 5-ти ступенчатой АКПП 722.5, вдогонку за легендарной ЗэтЭфовской коробкой- 5HP19.
Для каждой группы моторов со своим крутящим моментом разработана своя модификация 6-й серии, которая имеет следующую классификацию:
— W5A330, для входящего момента до 330 Нм,
— W5A380, для максимального момента в 380 Нм,
— W5J400, может принимать момент 400 Нм,
— W5A580 используется с 8-ми и 12-цилиндровыми двигателями.
Модификации различаются количеством и толщиной стальных и фрикционных дисков, планетарными рядами (3 или 4 сателлита), количеством фрикционов в блокировке гидротрансформатора (1, 2 или 3), гидроблоками и некоторыми другими различиями в «железе». Это революционное применение многофрикционного сцепления и режима проскальзывания в гидротрансформаторе открыло новую эру в развитии АКПП.
Мастера поначалу считали 6-ю серию АКПП самой проблемной и неудачной.
Действительно, в первые годы работы между валами К1 и К2 стояла втулка, которая быстро разбивалась и из-за возникавшего люфта и потери давления выходил из строя планетарный ряд (№580). Проблему решили к концу века, заменив втулку на подшипник. Также выявились болезни типа проворачивания подшипников, которые устранили установкой усиков.
Замена масла и фильтра
По мнению многих мастеров эта коробка имеет свои специфические конструктивные особенности, требующие опыта. Но при этом уникально ремонтопригодна, имеет огромный ресурс по «железу» и может служить практически вечно при соблюдении правил эксплуатации и своевременном капремонте а заменой расходников.
Детали для переборки и капремонта.
Мастера, которые собрали-разобрали эти коробки по многу раз, чаще выбирают дешевый и качественный неоригинал ( 192002-AT АТОК), а владельцы предпочитают чуть переплатить за бренд и заказывают немецкий Ремкомплект прокладок и сальников от Автолайн, в который входят многие оригинальные расходники.
Имеет одинарный слой фетра. На возрастной машине забивается довольно быстро и зимой может вызывать проблемы, связанные с масляным голоданием, когда густое холодное грязное масло не проходит через фильтр.
В 2002 году была произведена модификация и пакеты К1, К3 и В1 оптимизировали, установив туда комбинированные односторонние диски вместо традиционных фрикционов и стальных дисков. Определяется при вскрытии коробки.
Болезни возрастных АКПП:
Все вместе эти АКПП (серии 3-4-5) несколько опережают 722.6 по количеству капремонтов, но по одиночке каждая из них уступает 722.6 почти на треть. Проблемы чаще всего связаны с «немерседесовским» стилем вождения и «не-немецким» стилем ухода за машиной и трансмиссией.
В почтенном возрасте у 722.6 начинают появляться «возрастные болезни»:
— Электроплата с датчиками скорости, (№ 192446 ).
Эксплуатация с неисправным гидроблоком и электрикой в свою очередь ведет к общему масляному голоданию, износу втулок, вибрациям и износу других узлов «железа» 722.6 серии. Расшифровка кодов ошибок неисправностей OBD-II — здесь.
Вырабатывают свой довольно большой ресурс. Который значительно сокращается из-за грязного масла и перегревов (подробнее).
От старости и перепадов температур резинки 192347 дубеют и начинают пропускать масло в компьютер (ЭБУ). Расходник.
Из «железа» часто встречаются в замене:
— Сепаратор обгонной муфты Передний (№ 192658 )
— Пластина разделительная обрезиненная статора насоса, (Bell Hsg. № 192544 ) 722.6.
Входит в Ремкомплект, но часто заменяется отдельно, если АКПП эксплуатировалась с изношенным гидротрансформатором и грязным маслом.
— Втулка крышки насоса, которую при капремонте обычно меняют ( 192034 ).
В половине случаев приходится менять и втулку статора 192037 и втулку барабана К2 (ниже)
Из-за дороговизны оригинального насоса часто заказывают БУ крышку насоса с незначительным износом поверхностей (слева стрелки). Запас производительности этих насосов очень велик и небольшие потери от потертостей долго не сказываются на работе пакетов.
Во втором поколении 6-й серии в барабане К2 втулку заменили на подшипник, но осталось много машин, которые еще требуют замены этого расходника. Некоторые мастера меняют втулку на подшипник.
Выходит из строя или от старости или от длительных перегрузок мощными двигателями. Также не любит недостатка давления масла.
Другие редкие проблемы у акпп 6-й серии, пострадавших от длительного масляного голодания и перегрева ГДТ:
— Планетарный Ряд Задний (№ 192584 ) и
— Планетарный Ряд Передний (№ 192582 ). Чаще они выходят из строя у модификаций для машин с двигателем 3.2л.
— Блокиратор парковки, (Linkage) 722.6 нового образца 1999-up ( 192414A )
Стоимость и наличие на складе необходимых деталей можно проверить в интернет-магазине, нажав для поиска детали ее номер, на оранжевом фоне.
На каких авто устанавливалось это семейство АКПП:
Примерный ассортимент запчастей для ремонта этой АКПП
ATPshop.ru — запчасти для ремонта АКПП всех легковых автомобилей
Мы работаем на рынке запчастей АКПП с 2006 года
АКПП (коробка автомат): что это такое, устройство, виды, как работает, как пользоваться
АКПП – это сокращённо автоматическая коробка перемены передач. Системы «автомат» значительно повышают комфорт использования и упрощают управление автомобилем. Устройство позволяет легко переключать передачи, контролировать мощность двигателя без приложения усилий со стороны водителя.
Следом за механическим вариантом коробки появилась гидромеханическая. Эта трансмиссия представляет два автономных устройства в автомобиль — гидротрансформатор и планетарную коробку передач. Её работа не зависит от связки между мотором и коробкой, крутящий момент передаётся при помощи двух турбин и трансмиссионного масла.
Сейчас используется АКПП усовершенствованного формата – DSG. Она считается самой надёжной, но на практике она выходит из строя быстрее, чем механика (особенно DSG-7). Недостаток её состоит также в сложностях ремонта.
Автомобиль с АКПП стоит на порядок дороже, чем с «механикой». А если вам продадут подержанную машину с автоматом и придётся заменять привод АКПП, то цена такого ремонта может быть вполовину от цены авто.
В этой обзорной статье расскажу всё про автоматическую коробку передач: кто придумал, как она устроена, типы, как правильно пользоваться и переключать передачи.
Что такое АКПП в автомобиле
Автоматическая коробка передач («автомат» или АКПП) – это современный вид трансмиссии, который без вмешательства владельца машины способен выставить необходимое передаточное число, требуемое в зависимости от ритма движения и других сопутствующих факторов. Тем самым передачи регулируются автоматически.
Если рассматривать технический аспект вопроса, коробкой передач является только планетарная часть узла, связанная с переключением передач, образующая совместно с гидравлическим трансформатором единый автоматический агрегат.
Внимание! К группе АКПП относят классические типы с гидротрансформатором, роботизированные системы и вариаторы.
Коробка «автомат» – отличное решение в условиях города. При качественном устройстве это надёжный и достаточно прочный модуль. Тем не менее, он болезненно реагирует на любые нарушения эксплуатации, трансмиссию можно повредить и сломать. Усовершенствованные АКПП требуют регулярного технического обслуживания и осмотра, иначе возникнут проблемы.
Чтобы не испортить автомат и не отдавать крупную сумму за его ремонт, стоит заранее узнать что это, из чего состоит и как работает. Ценные знания заметно упростят эксплуатацию и предотвратят поломку недешёвой детали авто.
История разработки АКПП
Мало кто знает, кто изобрёл и придумал АКПП, но ведь именно это стало основой того автомобиля, к которому мы привыкли. Базой автоматической трансмиссии является планетарная коробка передач, оснащённая гидротрансформатором.
Когда появилась автоматическая коробка передач? АКПП «родилась» благодаря инженеру из Германии Герману Фёттингеру (Hermann Föttinger) в 1902 году. В тот момент она применялась для судостроения. Позднее в 1904 году братья-изобретатели Стартевенты из Бостона предоставили свою конструкцию, она выглядела как усовершенствованная механика.
Первый автомобиль, оснащённый планетарной коробкой передач — Ford Т. Принцип её действия состоял в плавности регулировки скоростного режима за счёт наличия двух педалей. Одна из них повышала и понижала передачу, а вторая включала заднюю. Таким образом, делаем вывод, что первая страна, которая изобрела АКПП – это США.
В 1930 году над улучшением трансмиссии хорошо поработали инженеры компании General Motors, вышла в свет полуавтоматическая коробка. Сцепление в машине присутствовало, но управление над планетарным механизмом получила гидравлика. В ближайшее время наработку доработала фирма Крайслер, оснастив модуль гидромуфтой. С этим в мир пришла достойная замена двухступенчатой коробке передач, это – овердрайв.
Полностью автоматическую КПП миру подарила компания Дженерал Моторс в начале 1940 гг. Она представляла соединение четырёхступенчатой планетарной коробки с автоматической регулировкой гидравликой, оснащённую гидромуфтой.
Внимание! Сейчас наработки прошлых лет никого не удивляют, ведь на рынке представлены 6,7,8 и даже 9-ти ступенчатые АКПП. В то время изобретение стало настоящим прорывом и помогло заложить первый камень современного автомобилестроения.
Эта историческая сводка поможет читателям расширить свой кругозор. Теперь можно без труда ответить на вопросы: какая страна первая изобрела АКПП и в каком году её изобрели.
Виды АКПП и их различие
Принцип работы всех видов АКПП сводится к перемене передаточного числа, которая обеспечивает преобразование мощности двигателя. Производители современных машин устанавливают трансмиссию таким образом, чтобы потенциал можно было использовать полностью. За счёт работы АКПП, усилие передаётся от мотора к колёсам автомобиля с самыми маленькими потерями. Достигается это за счёт отсутствия разрыва сцепления.
Работа коробки запускается сразу после пуска мотора. В движение приходит маслонасос, нагнетающий давление жидкости. Колесо гидротрансформатора раскручивается в соответствии со скоростью вращения коленвала. Реакторные и турбинные остаются неподвижными.
Водитель за счёт нажима на педаль газа переключает передачи. Двигатель при этом раскручивается, провоцируя на движение насосное колесо. От лопастей под влиянием центробежной силы моторное масло переходит к турбине, обеспечивается вращение. Жидкость в результате переходит обратно к насосному колесу.
В отдельных АКПП, при скорости 20-60 км/ч, происходит автоматическая блокировка гидротрансформатора муфтой. Автомат при этом жёстко сцепляется с мотором, потому потеря мощности не прослеживается. Интересно, что при эксплуатации в таких условиях, масло быстрее приходит в негодность из-за перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в АКПП.
АКПП занимает передовое место среди числа всех известных вариантов. Новые системы постоянно разрабатываются и совершенствуются. Из общих списков можно выделить вариаторные, роботизированные и классические типы.
Классическая автоматическая коробка передач
Гидротрансформаторный модуль популярен до сих пор, несмотря на наличие других, более совершенных вариантов. Такая трансмиссия используется и сейчас. Её устанавливают на авто, сходящие с конвейера.
АКПП включает планетарный редуктор, управляющую систему и гидравлический трансформатор. Последний элемент механизма является самым значимым, отсюда и название конструкции. Модуль активно используют на легковых и грузовых транспортных средствах.
Кому подойдёт автомобиль с АКПП? Вероятно всего, только новичкам. Управлять автоматом после механики даже опытным автовладельцам бывает достаточно сложно. Многим владельцам, несмотря на видимое упрощение режима эксплуатации, бывает тяжело перестроиться.
Роботизированная
Роботизированная коробка является достойной и современной альтернативой для классического варианта АКПП. Переключение скоростей в ней обеспечивается за счёт взаимосвязи электрических механизмов, проявляющих активность за счёт электронного блока. Главное сходство этой системы с классической – наличие сцепления в корпусе КПП.
Вариатор
Это устройство плановой бесступенчатой передачи, обеспечивающее передачу крутящего момента на колёса. Такая конструкция производит уменьшенный расход топлива при условии сохранения или приумножения динамических показателей.
При правильном использовании, вариатор помогает бережно эксплуатировать мотор транспортного средства. Модуль бывает цепным, ремённым и тороидальным.
DSG это тоже роботизированная система, обеспечивающая автоматическое включение первой и второй скорости, при разомкнутости сцепления. Так модуль начинает подготовку ко включению повышенной передачи. При переключении сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается, действие происходит и в обратном порядке.
Сходство с механикой в том, что синхронизаторы способны переключать скорость при блокировки шестерни. Работа муфт обеспечивается с помощью движения цилиндров. Сцепление работает за счёт гидропривода.
Внимание! Роботизированная АКПП выглядит как две коробки с чётными и нечётными передачами, работающими под контролем мехатроника.
Многовальные коробки прямого переключения
Такие коробки передач используют в спорткарах. Например, в Koenigsegg Jesko применяют КПП с 3-мя валами, 9 передачами и 7-ю фрикционами. Автомобиль моментально может переходить в спортивный режим, так и в экономичный городской. Регулируется это при помощи кнопки: полунажатие левой кнопки снижает передачу, полное нажатие – включает спортивный. Если полунажать на правую – передача повысится, если нажать до конца – включится экономичный.
А в некоторых спортивных Mercedes есть АКПП со сцеплением, который по стиля езды похож на вышеуказанный, но имеющий совсем другие внутренние составляющие.
Отличия в устройстве АКПП заднеприводных и переднеприводных авто
Есть определённые различия в устройстве и соединении трансмиссий машин. У переднеприводных АКПП отличается компактными размерами, внутри корпуса есть главная передача — дифференциал. В остальном устройства похожи, потому что функции и принципы их работы едины для всех моделей. Для полноценной работы системы необходим узел контроля и управления, механизм выбора скорости, коробка передач и сам гидротрансформатор.
Сравнение с механикой
По мере прогресса механическая коробка передач была заменена автоматической. Конструкция усложнилась, но перемены положительным образом сказались на поведении мотора, скоростных качествах транспортного средства, его ходовой части. Водитель получил возможность расслабиться, потому что устранилась необходимость прилагать усилия и проявлять повышенную бдительность при езде по городу. Первая автоматическая коробка передач в мире произвела фурор, потому что повысила надёжность и удобство применения, в результате изобретение стало популярным.
Сейчас АКПП часто используются в полноприводных джипах, легковых машин и даже на грузовиках, потому что это удобно. При езде на механике, водителю приходится часто дёргать рычаг, следить за скоростным режимом и определять интенсивность работы двигателя. При установке АКПП такая потребность отпадает.
Чем отличаются АКПП от проверенной годами механики? Рядом преимуществ:
Внимание! В качестве одного из самых заметных и значимых недостатков, автовладельцы называют отсутствие возможности завести машину с толкача.
В нашей стране АКПП не очень популярна, наверно, по причине, что мы не хотим перекладывать чужие проблемы и желание самому устранить любую неисправность. А в США наоборот, только 5 человек из 100 пользуются МКПП, да и Европа тоже подтягивается к этому показателю. В нашей стране тоже есть немало поклонников автомата, но вот пользоваться им правильно умеют далеко не все.
Перейдём к такому вопросу, из чего сделана АКПП, как устроена.
Устройство и характеристики АКПП
Устройство включает основные элементы:
Гидротрансформатор (torque converter) применяется для передачи крутящего момента от ДВС к элементам АКПП. Он устанавливается в кожухе, находящемся между коробкой и двигателем, является сцеплением. В процессе работы он наполняется жидкостью и несёт в себе нагрузки, вращается с максимальной скоростью. Он сглаживает вибрации, приводит в действие маслонасос.
Масляный насос заполняет гидротрансформатор трансмиссионной жидкостью, тем самым нагнетает необходимое давление в блоке управления. И именно поэтому завести авто без стартера невозможно.
Как соединяется АКПП с двигателем? Ответ: напрямую. Именно от мотора получается энергия.
Передача крутящего момента от двигателя обеспечивается при помощи планетарных механизмов. Поступление необходимой энергии к ведущему колесу обеспечивается за счёт работы фрикционных дисков. Тормозная лента контролирует элементы планетарного ряда, обеспечивает их блокировку.
От мотора крутящий момент на колёса передаётся при помощи фрикционных дисков, дифференциала и иных элементов.
Самым сложным по своему строению в АКПП является гидроблок. Он выступает мозгом «трансмиссии». Это самая сложная в ремонте деталь. Замена его новым обойдётся дорого.
Посмотрите интересное видео, где происходит разборка и описание устройства АКПП Toyota.
Принцип работы АКПП
Сразу после запуска мотора в гидротрансформатор («бублик») попадает трансмиссионное масло. Оно обеспечивает повышение давления внутри и запуск лопастей центробежного насоса. После переключения рычага и нажима на педаль, число вращений увеличивается. Одновременно возрастает скорость вихревых масляных потоков. Жидкость переходит на реактор и постепенно возвращается к турбинам, усиливая их эффективность. Крутящий момент переходит на колёса. Транспортное средство приведено в движение. Гидротрансформатор автоматически изменяет крутящий момент и берёт на себя функцию сцепления.
После набора заданной скорости лопастные турбины и насосные колеса двигаются одинаково. Вихри масла при этом попадают на реакторное колесо с другой стороны, потому что движение обеспечивается только в одну из сторон. Если машина идёт в гору, колеса частично останавливаются и передают центробежному насосу больше крутящего момента.
По команде электронного блока тормозная лента с фрикционами производит замедление пониженной передачи. Это приводит к усилению потоков масла, пропускаемых через клапан. Далее происходит переключение на повышенную передачу без потери мощности.
Если машина останавливается или снижается скорость её движения, давление рабочей жидкости уменьшается и передача переключается вниз. После выключения мотора исчезает давление, нагнетённое в гидротрансформаторе, поэтому невозможно запустить машину с толкача.
Что отвечает за переключение передач в АКПП? Процесс изменения передач в коробке происходит при увеличении или уменьшении давления рабочей жидкости, а на это влияет ЭБУ – электронный блок управления
Вес коробки передач составляет 70 кг в незаправленном виде. Но, езда при этом невозможна. Важно поддерживать правильное давление рабочей жидкости – на уровне 2,5-4,5 бар.
Видео: Автоматическая коробка передач — как она работает
В видео представлено понятное описание устройства и принципа работы автоматической коробки передач.
Внимание! Средний срок работы АКПП – 100 000 — 500 000 км. Период – приблизительный, играет роль добросовестность производителя и внимательность водителя, то, как он следит за своим автомобилем.
Диагностика, цена ремонта и признаки неисправности
Коробка-автомат – сложный с технической точки зрения механизм, включающий гидравлические и электронные системы. Цена ремонта будет зависеть от возраста АКПП и сложности поломки.
Общая стоимость ремонта зависит от пробега автомобиля и технического состояния коробки. Весом фактор, приведший к неисправности. Если проблема возникла по причине неосторожного использования и пренебрежения основными техническими обстоятельствами, цена будет выше. В зависимости от тяжести поломки, стоимость от 1000 до 15000 руб. Полная замена модуля обойдётся ещё дороже.
Не рекомендую не покупать бывшую в употреблении АКПП взамен старой, несмотря на низкую цену. Отремонтированные коробки передач работают не более 10 тыс.км – это мнение специалистов и владельцев. Лучший вариант – купить на разборе рабочую неремонтированную коробку или заказать её из Европы или другой страны.
Если вы хотите взять автомобиль с пробегом, то внимательно изучите стыки соединения коробки с мотором. Если АКПП уже снималась для ремонта, то сто раз подумайте, прежде чем покупать такое авто.
Для повышения живучести АКПП, уменьшения частоты и цены ремонта стоит регулярно проходить технический осмотр с целью обнаружения неисправностей трансмиссии. Игнорирование проблемы быстро приведёт к снижению запаса прочности всех компонентов, и они начнут «лететь» один за другим.
Расскажу немного про основные признаки неисправности, ведь рано или поздно даже сверхнадёжный механизм ломается. А ведь АКПП – это такой механизм, с которым необходимо бережно обращаться.
Как пользоваться АКПП
Работники СТО утверждают, что большинство поломок можно избежать за счёт бережного отношения к устройству. Часто неисправности возникают по вине самого владельца, эксплуатирующего АКПП неправильно. Знание всех тонкостей и нюансов поможет избежать неприятных значительных затрат.
Внимание! Пользоваться коробкой нужно бережно. Не стоит пренебрегать потребностью регулярной замены масла
В большинстве случаев обслуживание АКПП сводится к проверке уровня масла, а при превышении пробега в 50 тыс. км – замена масляного фильтра и масла. Если автомобиль эксплуатируется в тяжёлых условиях, то менять масло надо уже после 30 тыс. км пробега, а фильтр – через 50-60 тыс.км.
Если уровень рабочей жидкости снизился, то можно хорошо услышать гудение гидротрансформатора, который к тому же работает с пробуксовкой. Дополнительно мотор постоянно перегревается. А если масла больше чем положено, то из-за расширения рабочей жидкости оно теряет свои свойства, что может вывести деталь из строя. Мой совет: наливайте масло медленно, дожидаясь, когда оно заполнит все полости. После езды на 5 км ещё раз проверьте уровень масла.
Вообще масло должно быть прозрачным со своим специфическим запахом. Если же оно потемнело и пахнет горелым, то следует сразу же заменить его вместе с фильтром.
Как правильно проверить уровень масла? Необходимо выполнить поездку в 10 км, затем установить машину на ровную поверхность, включить «Parking» и проверить уровень рабочей жидкости при помощи щупа на холостых оборотах.
При необходимости можно запустить мотор с «толкача», хотя везде утверждается, что такое невозможно. Необходимо разогнать автомобиль до 50 км/час на нейтральной передаче, а затем включить «Drive». Очень не рекомендую вам этого делать.
Отмечу, что в АКПП разрешается торможение двигателем только в некоторых режимах.
Почему запрещено буксировать авто с АКПП
Среди автомобилистов принято считать, что нельзя буксировать автомобиль на автомате. Это так, но только отчасти. В отличие от механики, где при буксировке вхолостую крутится несколько шестерён, в автомате задействуются все механизмы, что может вызвать перегрев и поломку.
Поэтому опытные автовладельцы утверждают, что буксировка авто с АКПП на одну ось в 25 км при скорости 50 км/ч не способно навредить. Потом надо сделать остановку на 1,5 часа для остывания агрегата и снова в дорогу. Кстати, если авто с приводом на заднюю ось, то достаточно просто убрать карданный вал. Если нет времени, то грузитесь частично: при переднем приводе – перед, а заднем – заднюю часть. Полноприводные авто вообще на буксире возить не следует, или же придётся снимать кардан. Либо полная погрузка на автоэвакуатор, что в итоге выйдет дешевле.
Режимы работы автоматической коробки передач
Как переключаются передачи в АКПП? Это реализовано в виде рычага-селектора, который расположен в удобном месте для доступа водителя. На поверхности рычага находится кнопка, которую нажимает водитель, чтобы выбрать нужный режим. Селектор-переключатель имеет несколько направлений:
На тяжёлой технике, например, тракторе с АКПП, выбираются следующие: силовой, транспортный, замедленный, направление движения. Также здесь водитель может самостоятельно принудительно включить любую передачу.
В этом видео наглядно показывается, что обозначают основные буквы на АКПП.
Как заводить машину на АКПП
Стабильность работы коробки-автомата зависит от правильности запуска. Уберечь её от незапланированного ремонта помогает защита, включающая несколько ступеней. При запуске мотора, рычаг сдвигают в положение «P» либо «N». Эти позиции передают сообщение о начале движения защитной системе и сигнализируют о запуске двигателя. Если ручник будет располагаться в другом направлении, водитель не сможет произвести зажигание и после оборота ключа ничего не произойдёт. После поворота ключа перед запуском мотора надо подождать 3-5 секунд, чтобы бензонасос подкачал компрессию.
Чтобы правильно тронуться, лучше применить парковочный режим, потому что при установке позиции «Р» у авто блокируются ведущие колёса и она не может скатиться. Использование нейтрального положения помогает провести экстренную буксировку ТС.
Многие машины с АКПП заводятся при условии правильного положения рычага и выжимания педали тормоза. Эта блокировка препятствует непреднамеренному откату машины, в случае, когда рычаг установлена в неправильном положении.
Многие автоинструкторы рекомендуют заводить авто при нажатой педали тормоза, чтобы предотвратить самопроизвольный откат и более быстрое переключение в рабочий режим «D» или «R».
Современные машины класса повышенной комфортности имеют функцию блокировки руля и замка от угона. Если все действия выполнены правильно, но пуск мотора не происходит, стоит убедиться в том, что защита отключена. Разблокировать её просто – достаточно повторить первую манипуляцию (вставить ключ и вращать руль в обе стороны). Если действия обеспечиваются синхронно, защита снимается.
А в этом видео — как правильно запускать двигатель на автомобиле с автоматической коробкой передач, обязательно посмотрите.
Как ездить на автоматической КПП и чего нельзя делать
Чтобы правильно эксплуатировать коробку передач надо знать и учитывать основные правила:
Автомобилист должен изучить перечисленные правила перед началом использования АКПП. Их несоблюдение может стать причиной серьёзных неисправностей.
Вот стандартный порядок действий при трогании с места на авто на «автомате»:
Отмечу, что современные АКПП обладают кнопками «+» и «-», которыми можно повышать или понижать передачу вручную, так же как на механике. Когда следует переходить на «M»:
Как эксплуатировать АКПП в зимнее время
В холодное время года проблемы с автомобилями на коробке автомат возникают в несколько раз чаще. Чтобы сохранить ресурс агрегата, зимой надо придерживаться таких рекомендаций:
Эксплуатация усложняется в холодное время года. Независимо от типа коробки передач, главное качественно прогреть масло перед пуском двигателя. Если проигнорировать этот нюанс, из строя может выйти сам двигатель. Ремонт его будет дорогостоящим и придётся обращаться в сервис.
В этом видео вы узнаете как надо прогревать АКПП в морозы, а также как постепенно прогревать всю машину во время движения и сколько минут нужно для прогрева.
Плюсы и минусы АКПП
Какая лучше коробка передач: автомат или механика? Популярность гидроавтомата объясняется его преимуществами, видимыми при сравнении с механикой. К их списку относят:
Несмотря на достаточное количество преимуществ, автолюбители, которые долгое время пользовались механикой, видят не менее значимые недостатки:
Эта разновидность коробки передач имеет свои конструктивные особенности – это нравится не всем владельцам. Не каждое подробное описание и схема позволяют качественно разобраться в устройстве запчасти и произвести её ремонт. Многим владельцам нравится механика тем, что она гораздо проще, потому они жертвую комфортом вождения в пользу экономии.
Вот хорошее видео, где подробно рассказано, в чём заключаются отличия коробки автомат от механики.
Аббревиатура АКПП расшифровывается как автоматическая коробка переключения передач. Такая система позволяет повысить комфорт вождения и заметно упрощает управление авто в сравнении с классической МКПП. Автомат обеспечивает лёгкое переключение передач, постоянный контроль мощности двигателей без усилий со стороны водителя.
Сразу после механического варианта появился гидромеханический. Он работает как автономное устройство, представлен гидротрансформатором и планетарной коробкой передач. Работа трансмиссии автомобиля никак не зависит от связки между мотором и коробкой, крутящий момент передаётся с помощью турбин и трансмиссионного масла.
Сейчас гидромеханика уходит на второй план. Производители авто представительского класс отдают предпочтение роботизированным, вариаторным и DSG вариантам. Их считают надёжными, но не лишёнными недостатков. При несоблюдении норм эксплуатации срок их службы сокращается, системы выходят из строя, требуется дорогостоящий ремонт.