Как работает автоматическая коробка передач.
Эта статья посвящена принципам работы АКПП. Мы начнем с ключевого механического решения – планетарная передача. Затем рассмотрим, из чего состоит автомат, познакомимся с его управлением и обсудим нюансы процесса управления АКПП.
Часть I. Введение.
Если Вы ездили хотя бы раз на автомате, тогда Вам известны принципиальные отличия между автоматическими и механическими коробками передач:
в автоматической КПП нет педали сцепления и нет рычага переключения передач. Вам только надо выбрать режим движения вперед - drive, все остальное происходит автоматически.
Эта статья посвящена принципам работы АКПП. Мы начнем с ключевого механического решения – планетарная передача. Затем рассмотрим, из чего состоит автомат, познакомимся с его управлением и обсудим нюансы процесса управления АКПП.
Как и у механики, основная задача автомата – позволить двигателю работать в узком диапазоне входных скоростей и получать широкий диапазон скоростей на выходе.
Без трансмиссии машины ехали бы на одном передаточном числе, которое подбиралось бы исходя из желаемой скорости передвижения. Если такая скорость была бы 120 км/ч, то передаточное число соответствовало бы 3-й передаче современной механики.
Полагаем, что Вы никогда не пытались ездить только на 3-й передаче. А если попробовать, то станет очевидно, что машина совсем не ускоряется на средних оборотах, а на высоких скоростях двигатель ревет около красной зоны. Такая машина очень быстро бы ломалась.
Итак, КПП максимально эффективно использует крутящий момент двигателя для работы на определенной скорости.
Ключевое отличие между механикой и автоматом заключается в следующем: механика включает и выключает разные наборы шестерней для того, чтобы выходной вал получал различные передаточные числа, тогда как автомат использует один и тот же набор шестерней для получения различных передаточных скоростей.
Планетарная передача – это устройство, которое позволяет это делать автомату.
Посмотрим, как работает планетарная передача.
Планетарная передача & Передаточные числа
Если разобрать автомат и заглянуть внутрь, то мы обнаружим огромное скопление частей на маленьком пространстве.
Помимо прочего, Вы увидите:
Основной секрет автомата – планетарная передача. Размером с дыню, эта часть автомата производит его все передаточные числа. Все остальное в трансмиссии помогает планетарной передаче выполнять эту задачу. Автомат состоит из двух полных планетарных передач, связанных вместе в один компонент.
Любая планетарная передача состоит из трех составляющих:
Каждый из этих компонентов может работать на вход и на выход, а также может быть зафиксирован. Выбирая, какой компонент, какую роль выполняет, мы определяем передаточное число всего соединения.
Посмотрим на одинарную планетарную передачу.
Одна из планетарных передач нашей трансмиссии имеет коронную шестерню с 72 зубьями и солнечную шестерню с 30 зубьями. Мы можем получить много передаточных чисел для этой пары.
| Вход | Выход | Стационарно | Формула | Передаточное число | |
| A | Солнечная шестерня (S) | Сателлиты (C) | Коронная шестерня (R) | 1 + R/S | 3.4:1 |
| B | Сателлиты (C) | Коронная шестерня (R) | Солнечная шестерня (S) | 1 / (1 + S/R) | 0.71:1 |
| C | Солнечная шестерня (S) | Коронная шестерня (R) | Сателлиты (C) | -R/S | -2.4:1 |
Если затормозить два из трех компонентов планетарной передачи, то передаточное число всего механизма станет равным 1:1. Обратите внимание, что первое передаточное соотношение – это понижение – выходная скорость ниже входной. Второе соотношение - овердрайв – выходная скорость выше входной. Последнее соотношение – снова понижение, при этом направление движения на выходе противоположное. Из этой конструкции можно получить еще несколько передаточных соотношений, но именно эти имеют отношение к автоматической трансмиссии. Вы можете посмотреть работу планетарной передачи в движении:
Нажимайте на кнопки слева в таблице.
Итак, этот тип передачи может производить все эти различные передаточные числа без необходимости включать и выключать передачи. С двумя такими передачами мы получаем 4 передачи и одну передачу назад – все, что нужно нашей КПП. Позднее мы посмотрим, как наши две планетарные передачи работают в едином узле.
