Главные составные части АКП и их основные назначения

Имеются различные типы автоматических коробок передач и они изготавливаются несколько разными способами, но их основные назначения и принцип действия в основном одинаковы.

Автоматическая коробка передач включает в себя несколько главных составных частей. Для осуществления большинства функций автоматической коробки передач эти составные части должны действовать точно и скоординированно. Для полного понимания работы автоматической коробки передач важно понять основные назначения главных составных частей.



Автоматическая поперечная трансмиссия включает следующие главные составные части:

• Гидротрансформатор
• Планетарный механизм
• Блок гидравлического управления
• Конечную передачу
• Рычажную систему ручного управления
• Рабочую жидкость для автоматических коробок передач

1. Гидротрансформатор

Гидротрансформатор смонтирован на входной стороне силовой передачи и крепится болтами к заднему концу коленчатого вала двигателя через ведущий диск.



Гидротрансформатор заполнен рабочей жидкостью для автоматических коробок передач и увеличивает крутящий момент, создаваемый двигателем и передает увеличенный крутящий момент к коробке передач или действует как гидравлическая муфта, которая передает крутящий момент от двигателя к коробке передач.

В автомобилях с автоматической коробкой передач гидротрансформатор служит также в качестве маховика двигателя. Поскольку здесь нет необходимости в тяжелом маховике, как в автомобилях с коробкой передач с ручным переключением, у автомобилей с автоматической коробкой передач используется ведущий диск, который по наружному диаметру имеет зубчатый венец, необходимый для запуска двигателя с помощью стартера. Поскольку ведущий диск вращается с высокой частотой оборотов вместе с гидротрансформатором, его масса хорошо сбалансирована для предотвращения вибрации при высоких оборотах.

Назначения гидротрансформатора:

• Увеличение крутящего момента, создаваемого двигателем.
• Работа в качестве автоматического сцепления, которое передает (или не передает) крутящий момент двигателя к коробке передач.
• Поглощение крутильных колебаний двигателя и силовой передачи.
• Работа в качестве маховика для равномерного вращения коленчатого вала двигателя.
• Привод масляного насоса гидравлической системы управления.

2. Планетарный механизм

Планетарный механизм размещен в корпусе коробки передач, выполненном из алюминиевого сплава. Он изменяет выходное число оборотов коробки передач и/или направление вращения ведомого вала и передает крутящий момент к конечной передаче.

Планетарный механизм состоит из планетарных шестерен, которые изменяют выходные обороты муфт и тормозов, которые приводятся в действие гидравлическим давлением для управления работой планетарных шестерен; валов для передачи крутящего момента, создаваемого двигателем и подшипников для облегчения плавного вращения каждого вала.

Назначения планетарного механизма:

• Обеспечение нескольких передаточных отношений для получения требуемых крутящего момента и числа оборотов в соответствии с условиями движения и желанием водителя.
• Обеспечение передачи заднего хода для движения автомобиля задним ходом.
• Обеспечение нейтрального положения механизма, чтобы позволить двигателю работать на холостом ходу при остановке автомобиля.

Планетарные ряды

Планетарные ряды представляют собой взаимосвязанные шестерни, включающие солнечную шестерню, несколько сателлитов, водило, связывающее сателлиты с коронной шестерней, и коронную шестерню. Эти шестерни называются «планетарными» потому, что они (называемые также сателлитами) напоминают планеты, вращающиеся вокруг солнца.

Тормоза

Тормоза удерживают одну из составных частей планетарного механизма неподвижной (солнечную шестерню, коронную шестерню или водило), чтобы получить необходимое передаточное число. Тормоз приводится в действие гидравлическим давлением.

Есть два типа тормозов. Одним из них является мокрый многодисковый тормоз. Пластины тормоза этого типа, установленные в корпусе коробки передач, и диски, которые вращаются заодно с каждым планетарным рядом, прижимаются один к другому для удержания неподвижной одну из составных частей планетарного механизма.

Другой тип тормоза - ленточный. У тормоза этого типа тормозная лента охватывает тормозной барабан, который выполнен как одно целое с одной из составных частей планетарного механизма. Когда гидравлическое давление действует на поршень, который контактирует с тормозной лентой, тормозная лента охватывает тормозной барабан для удержания неподвижной составную часть планетарного механизма.

Многодисковые муфты и муфты свободного хода

Многодисковые муфты соединяют гидротрансформатор с планетарными шестернями для передачи создаваемого двигателем крутящего момента к промежуточному валу и они отсоединяют гидротрансформатор от планетарных шестерен для прекращения передачи крутящего момента.



В современных автоматических коробках передач «Toyota» обычно используются мокрые многодисковые муфты, состоящие из попеременно расположенных фрикционных дисков и пластин. Для включения и выключения муфт используется гидравлическое давление.

Муфта свободного хода состоит из внутренней обоймы и наружной обоймы с расположенными между ними заклинивающимися сухарями или роликами.

Она передает крутящий момент только в одном направлении.

Справка:

Различие между муфтами и тормозами: Муфты выполнены так, что они могут соединять в одно целое части планетарного механизма (например, ведущий вал и солнечную шестерню, солнечную шестерню ускоряющей передачи и водило ускоряющей передачи и т.д.) и, следовательно, всегда вращаются вместе с ними. Их назначение - обеспечить вращение этих составных частей с одинаковой частотой оборотов и заставить их вращаться в одном направлении.

Тормоза не движутся - они закреплены на корпусе коробки передач и служат только для прекращения вращения составных частей планетарного механизма.

3. Система гидравлического управления

Система гидравлического управления состоит из масляного поддона, который служит резервуаром для масла; масляного насоса, который создает гидравлическое давление различных клапанов, имеющих разные назначения; и масляных каналов и маслопроводов, которые подают рабочую жидкость к муфтам, тормозам и другим составным частям системы гидравлического управления. Большинство клапанов в системе гидравлического управления размещены в клапанной коробке, расположенной под планетарными шестернями.



Назначения системы гидравлического управления:

• Подача рабочей жидкости к гидротрансформатору.
• Регулирование гидравлического давления, создаваемого масляным насосом.
• Создание гидравлических «сигналов», пропорциональных нагрузке двигателя и скорости автомобиля.
• Приложение гидравлического давления к муфтам и тормозам для управления работой планетарных рядов.
• Смазка вращающихся деталей маслом.
• Охлаждение гидротрансформатора и коробки передач рабочей жидкостью.

Управление переключением

Система гидравлического управления преобразует скорость автомобиля и нагрузку двигателя в гидравлические «сигналы». На основе этих сигналов гидравлическое давление прилагается к муфтам и тормозам планетарного механизма для автоматического изменения передаточного отношения в соответствии с условиями движения. Переключение осуществляется блоком гидравлического управления следующим образом:

4. Ручные рычажные механизмы

Автоматическая коробка передач переключается автоматически с низшей передачи на высшую и наоборот. Однако, к автоматической коробке передач присоединены два рычажных механизма для обеспечения ручного управления.

К этим рычажным механизмам относятся: рычаг переключения с тросом и педаль акселератора с тросом дроссельной заслонки.

Рычаг переключения

Рычаг переключения соответствует рычагу переключения коробки передач с ручным переключением. Он соединен с коробкой передач тросом или рычажной передачей. Водитель может выбирать режим движения - движение вперед или назад, нейтраль, режим стоянки - с помощью этого рычага. Почти во всех автоматических коробках передач режим переднего хода состоит из трех диапазонов: «D» (движение), «2» (второй) и «L» (низкий),

Для безопасности двигатель можно запустить только тогда, когда рычаг переключения находится в положении «N» (нейтраль) или «Р» (стоянка), т.е. когда коробка передач не может передавать крутящий момент от двигателя к силовой передаче.

Внимание!

• Никогда не переключайте рычаг в положение «R» (задний ход) при движении автомобиля вперед, так как можно повредить коробку передач.
• Никогда не переключайте рычаг в положение «Р» (стоянка) при движении автомобиля, так как можно повредить коробку передач.
• Не нажимайте педаль акселератора при нажатой педали тормоза на переднем или заднем ходу, так как это перегрузит коробку передач и может повредить ее.
• Для временной остановки автомобиля с работающим двигателем переключите рычаг в положение «Р» или «Ы» и включите стояночный тормоз. Если рычаг переключения находится в каком-то из положений, кроме «Р» или «N», автомобиль может начать движение (вероятность этого особенно велика при работающем кондиционере, потому что обороты холостого хода двигателя повышаются выше обычных с помощью устройства повышения оборотов холостого хода).

Педаль акселератора

Педаль акселератора соединена с дроссельной заслонкой карбюратора (или с корпусом дросселя в двигателе с ЭВТ) с помощью троса акселератора. Степень нажатия педали акселератора - т.е. открытия дроссельной заслонки - точно передается к коробке передач с помощью этого троса.

Переключение на высшие и низшие передачи автоматической коробки зависит от нагрузки двигателя (открытия дроссельной заслонки) и водитель может переключать передачи путем регулирования величины нажатия на педаль акселератора.

Когда педаль акселератора нажата не сильно, переключение передач на высшие и низшие происходит при относительно низких скоростях автомобиля.

При большем нажатии педали акселератора переключение происходит при относительно высоких скоростях. Длины тросов акселератора и дроссельной заслонки должны быть правильно отрегулированы, потому что для своевременного переключения коробки передач требуется преобразование величины нажатия педали акселератора в правильный угол открытия дроссельной заслонки двигателя и правильной передачи величины этого угла открытия дроссельной заслонки к коробке передач.

5. Конечная передача

В поперечно расположенной автоматической трансмиссии коробка передач и узел конечной передачи объединены в одном корпусе. Конечная передача состоит из пары шестерен конечной понижающей передачи (ведущей и ведомой шестерен и дифференциала). Назначение конечной передачи такое же, как и конечной передачи для заднеприводных автомобилей, но для конечной понижающей передачи применяются косозубые цилиндрические шестерни (ведущая шестерня и ведомая шестерня). Поэтому в конечной передаче поперечной автоматической трансмиссии используется такая же рабочая жидкость, как и в автоматической коробке передач, вместо масла для гипоидных передач.

Внимание! Полости дифференциала и коробки передач в автоматических поперечных трансмиссиях серии А100 и А500 разделены манжетами, поэтому при замене жидкости для автоматических коробок передач оба узла должны заправляться этой жидкостью отдельно.

Справка:

Конечная передача серии А240: Поскольку в поперечных автоматических трансмиссиях серии А240 нет разделяющей полости дифференциала и коробки передач, часть рабочей жидкости для автоматической коробки передач, которая захватывается ведомой шестерней, попадает в коробку передач. Чтобы исключить это явление, жидкость от масляного насоса подается под давлением к коническим роликовым подшипникам и к корпусу дифференциала.

6. Жидкость для автоматических коробок передач (трансмиссионное масло)

Для смазки автоматической коробки передач используется специальное высокосортное минеральное масло, смешанное с несколькими специальными присадками. Это масло называется жидкостью для автоматических коробок передач (трансмиссионное масло [ТМ]), чтобы отличать ее от других типов масел.

Для автоматических коробок передач следует всегда применять только указанный тип жидкости. Применение нерекомендованных жидкостей или использование рекомендованной жидкости в смеси с нерекомендованной приведет к ухудшению рабочих характеристик автоматической коробки передач.

Для обеспечения правильной работы автоматической коробки передач очень важен также уровень жидкости.

Для проверки уровня жидкости пользуйтесь указателем уровня жидкости, убедившись в том, что двигатель работает на холостом режиме и что ТМ имеет нормальную рабочую температуру.

Назначения ТМ:

• Передача крутящего момента в гидротрансформаторе.
• Управление гидравлической системой, а также работой муфт и тормозов в коробке передач.
• Смазка планетарных шестерен и других движущихся деталей.
• Охлаждение движущихся деталей.

Справка: В автоматических коробках передач на большинстве выпускаемых в настоящее время автомобилях «Toyota» применяется ТМ типа «Dexron® II». Однако, в автоматических коробках передач A34# и A35# для ECT-i используется только недавно выпущенная «Toyota» ТМ типа «Т-II». В автоматических коробках передач А241Н и А540Н для автомобилей с приводом на 4 колеса (4WD) применяется ТМ типа Т.

7. Картер коробки передач

Картер коробки передач в сборе состоит из: полости, вмещающей гидротрансформатор; корпуса коробки передач, вмещающего силовую передачу и основные составные части системы гидравлического управления; и удлиненного корпуса, который вмещает выходной вал (поперечная автоматическая трансмиссия не имеет удлиненного корпуса, а конечная передача размещена в корпусе поперечной автоматической трансмиссии). В верхней части картера коробки передач установлен сапун, чтобы исключить чрезмерное повышение давления внутри картера.

Справка: Чтобы предотвратить рост давления в коробке передач, дополнительно к сапуну предусмотрено сообщение с атмосферой в колпаке указателя уровня масла.

8. Силовая передача