Гидротрансформатор акпп принцип работы

Режим проскальзывания

Блокировка гидротрансформатора может также быть неполной и работать в так называемом “режиме проскальзывания”. Блокировочная плита не полностью прижимается к рабочей поверхности, тем самым обеспечивается частичное проскальзывание фрикционной накладки. Крутящий момент предается одновременно через блокировочную плиту и циркулирующую жидкость. Благодаря применению данного режима у автомобиля значительно повышаются динамические качества, но при этом сохраняется плавность движения. Электроника обеспечивает включение муфты блокировки как можно раньше при разгоне, а выключение – максимально позже при понижении скорости.

Однако режим регулируемого проскальзывания имеет существенный недостаток, связанный с истиранием поверхностей фрикционов, которые к тому же подвергаются сильнейшим температурным воздействиям. Продукты износа попадают в масло, ухудшая его рабочие свойства. Режим проскальзывания позволяет сделать гидротрансформатор максимально эффективным, но при этом существенно сокращает срок его службы.

Устройство

Гидротрансформатор в разрезе. Слева виден «бублик» насоса и турбины, между ними виден светло-серый реактор и его подшипник с обгонной муфтой. Справа сцепление блокиратора.

Все детали собраны в общем корпусе. Корпус гидротрансформатора как правило, крепится на приводном диске, который в свою очередь крепится к коленвалу двигателя машины. Хотя, бывают и исключения. Например, в трансмиссиях автобуса ЛиАЗ-677 и трактора ДТ-175С передача крутящего момента от двигателя к гидротрансформатору происходит через карданный вал. Гидротрансформатор наполнен маслом, которое активно перемешивается при его работе.

Насосное колесо жёстко связано с корпусом гидротрансформатора, при вращении вала двигателя оно создаёт внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора (реактора) и турбину.

Конструктивным отличием гидротрансформатора от гидромуфты является наличие статора (реактора). Статор установлен на обгонной муфте. При значительной разнице оборотов насоса и турбины статор (реактор) автоматически блокируется и передаёт на насосное колесо больший объём жидкости. Благодаря статору (реактору) происходит увеличение крутящего момента до трёх раз при старте с места.

Турбина жёстко связана с валом АКП.

Благодаря тому, что передача крутящего момента внутри гидротрансформатора происходит без жёсткой кинематической связи, исключаются ударные нагрузки на трансмиссию и автомобиль приобретает большую плавность хода. Негативным эффектом гидротрансформатора является «проскальзывание» турбинного колеса по отношению к насосному — это приводит к повышенному выделению тепла (в некоторых режимах гидротрансформатор может выделять больше тепла, чем сам двигатель) и увеличению расхода топлива.

Блокировка гидротрансформатора

Для повышения топливной экономичности в конструкцию современных гидротрансформаторов вводится механизм блокировки, позволяющий жёстко связать насос и турбину. При заблокированном гидротрансформаторе АКП работает в режиме жёсткой кинематической связи двигателя и трансмиссии аналогично МКП. В электронно-управляемых АКП момент включения блокировки определяет компьютер, поэтому она может быть включена практически в любой момент согласно управляющей программе.

АКП, произведённые в XX веке, включали блокировку гидротрансформатора только при достижении достаточно большой скорости (более 70 км/ч). Современные АКП включают блокировку гидротрансформатора с достаточно низких скоростей (от 20 км/ч), что позволяет экономить топливо не только при движении по шоссе, но и при городской эксплуатации автомобиля. Также блокировка гидротрансформатора применяется, подобно МКПП, для торможения двигателем. В этом случае подача топлива в двигатель прекращается на время блокировки, вал двигателя вращается за счёт движения автомобиля. На тракторах блокировка гидротрансформатора используется для запуска двигателя трактора «с толкача» либо когда трактор работает в стационарном режиме.

Необходимо отметить, что хотя блокировка гидротрансформатора приносит ощутимую экономию топлива, она имеет некоторые недостатки:

• прямая кинематическая связь способствует передаче ударных нагрузок между двигателем и трансмиссией;
• частое включение блокировки приводит к износу фрикционов АКП;
• загрязнение масла АКП продуктами износа фрикционов блокировки;
• ухудшение плавности хода при переключении передач АКП.

Устройство и принцип работы Бублика

Гидротрансформатор расположен между ДВС и трансмиссией и является составной частью АКПП, несмотря на нахождение вне нее (крепится к картеру планетарной коробки).

Бублик обеспечивает гидравлическое сцепление между мотором и трансмиссией посредством давления трансмиссионной жидкости, находящейся в нем (практически идентично работе ветряной мельницы).

Конструкция бублика:

• реактор (статор);
• кожух;
• центробежный насос (насосное колесо);
• обгонная муфта;
• центростремительная турбина (турбинное колесо);
• блокирующий механизм;
• муфта свободного хода.

Бублик со стороны двигателя жестко крепится к коленчатому валу, а со стороны КПП – к ее валу. Трансмиссионное масло нагнетается внутрь бублика при помощи масляной помпы, которая поддерживает требуемое давление жидкости в устройстве.

Передача крутильного момента осуществляется за счет движения потоков трансмиссионной жидкости и давления, образованного их движением.

Ремонт гидротрансформатора и гидроблока

Как было выяснено выше, неисправности гидротрансформатора могут спровоцировать как ремонт именно этого механизма, так и починку гидроблока АКПП. Сразу отметим, что данные процедуры желательно доверить профессионалам, но если конкретно у вас имеется желание отремонтировать коробку своей машины собственноручно, то делать это нужно с умом. Как минимум, при ремонте трансформатора следует придерживаться следующего порядка:

1. В первую очередь, нужно осуществить диагностику и, при необходимости, ремонт гидроблока АКПП. Для этого достаточно:
   1. Демонтировать гидроблочную плиту с коробки;
   2. Разобрать её;
   3. Продуть все каналы;
   4. Проверить целостность составляющих гидроблока;
   5. «Прозвонить» все соленоиды.

   Неисправности не выявлены? Тогда придётся разрезать гидротрансформатор. В ином случае все неполадки с гидроблоком следует устранить и проверить, нормализуется ли работа АКПП или нет. Если ответ отрицательный, то приступаем к следующему шагу;

2. Допустим, разборка и промывка гидроблока АКПП ничего не дала. Что делать дальше? Естественно, проводить ремонт гидротрансформатора. Для этого придётся:
   • Отсоединить механизм от коробки;
   • Снять его с автомобиля;
   • Аккуратно, неглубоко разрезать сварочный шов между половинками гидротрансформатора;
   • Разобрать внутреннюю конструкцию механизма;
   • Проверить состояние всех элементов гидротрансформатора, если требуется – заменить;
   • Продуть все каналы подачи масла и проверить стабильность кручения фрикционов валов.

   После этого проводится сбор устройства в единое целое и обратная сварка половинок.

Если эффекта собственноручный ремонт не принёс, то стоит задуматься об обращении к профессионалам или поискать поломки в других составляющих АКПП. В любом случае, при решении чинить коробку «автомат» своими руками следует:

• Подготовить весь необходимый инструмент и место для ремонта;
• Слить всё масло с коробки и дать ей остыть после работы;
• Приобрести требуемые запчасти.

Не забывайте, что реально эффективный ремонт гидротрансформатора или гидроблока возможен только при грамотном подходе к проведению данной операции, поэтому в организации ремонтных работы важно подходить с должным уровнем ответственности и неплохим уровнем знаний

Как устроена коробка АТ

АТ — автоматическая трансмиссия, в которой используется автоматическая коробка переключения передач (АКПП), благодаря которой упрощается управление автомобилем. Водителю не приходится переключать передачи при изменении скорости — всё происходит автоматически.

На заметку!

В Европе и США более 80% продаваемых авто оснащены АТ трансмиссией, в России – около 50%. Причем в премиум-сегменте 80% всех машин оборудованы автоматом.

Устройство коробки

Если в автомобиле имеется АТ трансмиссия, скорости переключаются в автоматическом режиме, работа которого обеспечивается гидравлическим трансформатором.

Элементы АКПП:

• гидравлический трансформатор — осуществляет передачу усилия от двигателя к колесам;
• планетарная передача — выполняет передачу крутящего момента к элементам АКПП;
• фрикционная муфта — переключает передачи, получив сигнал от ЭБУ;
• обгонная муфта — предохраняет детали АКПП и фрикционную муфту от механических повреждений;
• соединительные механизмы — разные валы, барабаны и шестеренки.

Принцип действия

Первые АКПП появились в 30-е годы прошлого века. Конструкция современных автоматов далеко ушла от первых агрегатов, но принцип их действия почти не поменялся.

АКПП условно делится на три части:

• гидравлическую — она отвечает за передачу крутящего момента;
• электронную — переключает режимы и обеспечивает связь с системами автомобиля;
• механическую — переключает скорости.

Как работает АКПП:

1. Когда включается двигатель, в трансформатор поступает масло и давление растет. Начинается вращение кольца насоса. После того как активируется скорость, а топливо поступает через акселератор, происходит ускорение «нагнетателя».
2. Благодаря рабочей жидкости запускается вращение. Ее поток поочередно запускает колеса — реакторное и турбинное.
3. Колеса автомобиля благодаря вращающему моменту начинают движение. После достижения определенного уровня скорости, элементы совершают одинаковое движение. Жидкость, поступая в реактор, обеспечивает его вращение, а система работает подобно гидравлической муфте. Когда возрастает сопротивление, например, при подъеме вверх, агрегат прекращает движение.
4. При достижении определенного уровня скорости происходит переключение передачи. ЭБУ отправляет сигнал на остановку пониженной передачи. Переключается она без потери эффективности за счет наличия масла в клапане. При уменьшении скорости передача переключается в обратном направлении.

Когда двигатель глохнет, в гидротрансформаторе пропадает давление, поэтому запустить авто «толканием» невозможно.

Достоинства и недостатки

АТ и АКПП имеют массу преимуществ, поэтому широко внедряются в современные авто. Но если бы эта система была безупречной, не стали бы выпускать АМТ.

Плюсы:

• комфортное управление;
• повышенная безопасность движения — водителю не приходится отвлекаться на переключение скоростей;
• комфортность еэды — в авто с АКПП нет проблем при начале движения и остановке, как в механике;
• снижается износ мотора.

Многие водители авто с МТ бывали в ситуации, когда они, забыв, что машина стоит на скорости, включали зажигание. В результате авто совершало «прыжок» вперед. В машине с АТ такого произойти не может.

Минусы:

• более высокая стоимость автомобиля;
• большой расход топлива;
• АКПП требуется тщательный уход — нужно часто менять масло и т. п.;
• дорогой ремонт;
• невысокий КПД;
• имеются особенности использования 4АТ в зимнее время;
• если аккумулятор разрядится, авто не получится завести «с толкача».

На заметку!

Во время каждого техосмотра рекомендуется проводить калибровку АКПП, чтобы увеличить срок ее службы.

Блокировка гидротрансформатора

Для повышения топливной экономичности в конструкцию современных гидротрансформаторов вводится механизм блокировки, позволяющий жёстко связать насос и турбину. При заблокированном гидротрансформаторе АКП работает в режиме жёсткой кинематической связи двигателя и трансмиссии аналогично МКП. В электронно-управляемых АКП момент включения блокировки определяет компьютер, поэтому она может быть включена практически в любой момент согласно управляющей программе.

АКП, произведённые в XX веке, включали блокировку гидротрансформатора только при достижении достаточно большой скорости (более 70 км/ч). Современные АКП включают блокировку гидротрансформатора с достаточно низких скоростей (от 20 км/ч), что позволяет экономить топливо не только при движении по шоссе, но и при городской эксплуатации автомобиля. Также блокировка гидротрансформатора применяется, подобно МКПП, для торможения двигателем. В этом случае подача топлива в двигатель прекращается на время блокировки, вал двигателя вращается за счёт движения автомобиля. На тракторах блокировка гидротрансформатора используется для запуска двигателя трактора «с толкача» либо когда трактор работает в стационарном режиме.

Необходимо отметить, что хотя блокировка гидротрансформатора приносит ощутимую экономию топлива, она имеет некоторые недостатки:

• прямая кинематическая связь способствует передаче ударных нагрузок между двигателем и трансмиссией;
• частое включение блокировки приводит к износу фрикционов АКП;
• загрязнение масла АКП продуктами износа фрикционов блокировки;
• ухудшение плавности хода при переключении передач АКП.

Неисправности гидротрансформатора

АКПП с гидротрансформатором является надежным агрегатом, но иногда встречаются поломки как в планетарном узле, так и в бублике.

Симптомы неисправности гидравлического трансформатора:

• незначительное пробуксовывание при начале движения;
• вибрации и жужжание при движении транспортного средства;
• толчки при смене положения рычага селектора;
• механические шумы и стуки;
• снижение разгонных характеристик;
• запах расплавленной пластмассы;
• при выборе ступеней мотор глохнет;
• появление металлической стружки на щупе;
• снижение уровня трансмиссионной жидкости;
• шуршание в области бублика, которое может исчезнуть при начале движения.

Основные поломки гидротрансформатора:

1. Повышенный износ опорных или промежуточных подшипников. При работе автомобиля в холостом режиме появляется характерный незначительный механический шум, исчезающий по мере увеличения скорости движения транспорта. Устраняется заменой вышедших из строя деталей.
2. Вибрация, сначала появляющаяся при движении на высокой скорости, со временем увеличивающаяся и возникающая при всех режимах движения машины. Причиной этого является снижение свойств рабочей жидкости и загрязненность масляного фильтра. Лечится заменой старой трансмиссионной жидкости на новую качественную ATF жидкость, установкой нового фильтра.
3. Падение разгонных характеристик автомобиля. Происходит из-за высокого износа обгонной муфты, вызывающей прекращение функционирования статора бублика и невозможности повышения вращающего момента. Для устранения неисправности необходимо заменить поврежденную деталь.
4. При движении возникает сильный металлический стук и скрежет. Причиной такой поломки является разрушение лопастей насоса, турбины или статора. Данная неисправность устраняется заменой вышедших из строя составляющих или установкой нового гидротрансформатора.
5. Запах расплавленного пластика возникает из-за перегрева агрегата, причиной которого может стать снижение уровня рабочей жидкости, засоренность охлаждающей системы коробки. Для устранения последствий перегрева необходимо заменить поврежденные пластиковые компоненты, прочистить систему охлаждения АКПП и полностью обновить трансмиссионную жидкость.
6. Появление мелкой металлической стружки на щупе указывает в большинстве случаев на высокий износ торцевой шайбы. Эта неисправность устраняется путем установки новой детали, взамен поврежденной, и обновлением рабочей жидкости для удаления стружки.
7. Машина глохнет при изменении режима функционирования АКПП или смене положения селектора. Причиной этого являются сбои в работе электроники, приводящие к блокировке бублика. Для устранения данной неисправности необходима профессиональная диагностика блока управления АКПП, при необходимости замена вышедших из строя электронных проборов.
8. Прекращение движения транспортного средства. Происходит из-за отсутствия передачи вращающего момента от мотора к АКПП вследствие срезания шлиц на центростремительной турбине. В редких случаях подобная неисправность возникает при сбоях в электронном управлении. Проблема устраняется восстановлением шлиц (при возможности — это осуществить) или установкой нового гидравлического трансформатора.
9. Уменьшение уровня рабочей жидкости. Причиной этого является нарушение герметичности корпуса (течи в районе сальников и уплотнителей). Устраняется заделыванием места протекания, заменой протекающих компонентов или установкой нового бублика.

При появлении любого из вышеперечисленных симптомов необходимо срочно обратиться на станцию техобслуживания для проведения диагностических процедур и осуществления ремонта узла или его замены. Своевременный ремонт гидротрансформатора позволит избежать возникновения дальнейших поломок и существенно сократит затраты на ремонт АКПП.

Зачем нужен гидротрансформатор (бублик) в АКПП

Гидравлический трансформатор является одним из важнейших агрегатов автомобиля, обеспечивающий связь между мотором и трансмиссией, по сути выполняющий функции сцепления и некоторые другие.

Из-за внешнего сходства с хлебобулочным изделием он получил название «бублик» среди автомехаников.

Основные функции гидротрансформатора:

• передача крутящего момента с его двукратным преобразованием в сторону увеличения;
• частичное выполнение функции сцепления как в МКПП, при изменении ступеней бублик разрывает прямую связь ДВС и трансмиссии;
• защита АКПП при быстром наборе скорости и торможении двигателем;
• при смене передачи гидравлический трансформатор частично забирает крутящий момент на себя, обеспечивая плавную смену ступеней.

Свойства

Отметим основные свойства, которыми обладают гидромуфты:

• Ведомые и ведущие валы действуют вне зависимости друг от друга. К примеру, когда ведомый вал находится в покое, то в это время ведущий вал может функционировать или соответствовать промежуточному значению угловой скорости. Но отметим, что значение последней не может равняться скорости вращения ведущего вала. Обычно её значения меньше на 2 – 3%.
• Именно гидравлические муфты смогут обеспечить плавное начало движения транспорта и плавный набор разгона.
• Строение организовано таким образом, что в ней отсутствуют детали, которые тесно соприкасаются между собой. Другими словами отсутствует процесс трения деталей, а следовательно, их износ сводится к минимуму.
• Гидромуфта сдерживает крутильные колебания.
• С её помощью обеспечивается бесшумное функционирование передач.
• Обеспечивается высокие показатели коэффициента полезного действия, до 0,96 – 0,98.
• Высокая степень надёжности при эксплуатации.С их помощью можно организовать управление, как на дистанционном, так и на автоматическом уровне.

Что в гидротрансформаторах ломается чаще и быстрее всего

Износ тормозной прокладки фрикциона – наиболее часто является причиной, приводящей к ремонту гидротрансформатора:

1. Изношенная прокладка удаляется.
2. Место ее расположения тщательно очищается от засохшего клеевого состава.
3. Наносится новый клеевой состав.
4. Устанавливается новая фрикционная прокладка.

Замена прокладки гидротрансформатора необходима для обеспечения герметичности системы и предотвращения утечек трансмиссионного масла. Если ее не заменить вовремя, возникают неприятные последствия:

• элементы износа в виде мелких кусочков заполняют масляные каналы в гидроплите;
• масляное голодание гидротрансформатора;
• рост температуры;
• повышенный износ сальников, втулок;
• проскальзывание стертой муфты блокирования;
• выход из строя электромагнитных соленоидов и электронных приборов;
• деформации фрикционных накладок гидротрансформатора;
• преждевременное разрушение сопряженных металлических узлов и деталей вследствие
• вибрационных колебаний изношенных муфт (старение железа).

Типовые неисправности гидротрансформатора

Рассмотрев принцип работы гидротрансформатора, каждый мог понять, что данный механизм нагружен лишь при разгоне машины до некоторой скорости. В эти моменты гидромеханическое устройство потребляет получаемую энергию от мотора на раскручивание регулирующих лопастей, тем самым снижая КПД его работы до 80-85 %. Именно в этот момент своего функционирования, элементы гидротрансформатора испытывают колоссальные нагрузки и быстро изнашиваются.

Условно, поломки гидромеханического механизма можно разделить на две большие группы:

• Износ и выход из строя составляющих самого гидротрансформатора;
• Неисправности контактирующей с ним гидроблочной плиты.

Стоит отметить, что гидротрансформатор в отличие от гидроблока является неразборным узлом и, соответственно, неремонтируемым. Несмотря на это, в авторемонтной сфере принято просто срезать сварочный шов, соединяющий две половины механизма, ремонтировать его и проводить обратную сварку. Зачастую с гидротрансформатором случается одна из следующих неисправностей:

• Износ фрикционов;
• Расшатывание или износ входных и выходных валов;
• Забивание или износ каналов подачи масла, что провоцирует перегрев устройства.

Помимо этого, в работе всей автоматической коробки передач, в частности и в функционировании гидротрансформатора, немаловажен гидроблок. Гидравлическая плита чаще всего имеет поломки по типу:

• Забитости гидрофильтра или каналов подачи масла;
• Неисправности соленоидов и датчиков, ответственных за подачу смазки в гидротрансформатор;
• Некорректной работы масляного насоса.

Любые неисправности гидротрансформатора АКПП и гидроблока проявляются в виде трёх основных симптомов: перегрев данных узлов, вибрация и некорректная работа коробки. Появление таких признаков требует от автомобилиста принятия некоторых мер, так как в ремонте быстро убиваемого автомата важна скорость, и медлить при его организации нельзя.