Мировые производители коробок передач: автоматические трансмиссии

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.

Типы автоматической трансмиссии

1. Полуавтоматическая коробка передач

В этой конструкции инженеры намеревались роботизировать классическую механическую коробку передач, а это означает, что управление «обычным» сцеплением осуществляется электроникой. Кроме того, водитель может переключать передачи с помощью подрулевыx переключателей или «джойстика». Такое решение облегчает вождение, но имеет серьезные недостатки, так как при переключении передач автомобиль резко дергается и реагирует очень инертно, что может создавать неудобства, особенно на городских улицах. Кроме того, затраты на ремонт таких трансмиссий, как правило, высоки. Среди популярных их названий можно упомянуть Selespeed, Sensodrive или Easytronic, а использовались такие трансмиссии, например, в моделях Alfa Romeo 156, а также (что интересно) в BMW 3 Series (E36), Fiat 500, Opel Astra H, Peugeot 208, Renault Twingo, Toyota Corolla или даже в Volkswagen Up!

б) Трансмиссия с гидротрансформатором

Этот тип коробки передач еще не так давно был очень популярен, однако в наши дни производители автомобилей его заменяют более новыми решениями. Трансмиссия с гидротрансформатором состоит из гидрокинетической системы сцепления или гидрокинетической коробки передач вместе с несколькими планетарными передачами. В этой конструкции шестерни в планетарной коробке передач соединяются или блокируются с помощью фрикционных зажимов и многодисковых тормозов.

Такая коробка передач заполнена маслом, что обеспечивает плавную работу ее отдельных элементов. Преемниками гидравлической коробки передач стали гидравлико-электрическая коробка передач и коробка передач с электронным управлением. Недостатком этого решения является его относительно низкая эксплуатационная эффективность, а точнее, огромные потери энергии, что ухудшает ходовые характеристики автомобиля и увеличивает расход топлива. С другой стороны, эта коробка передач отличается исключительной долговечностью и благодаря своей плавной работе гарантирует комфорт вождения. Раньше ее использовали почти все производители автомобилей, в том числе Mercedes, BMW, Audi, Ford, Renault и Volvo (в моделях V70, XC70, S60 и S80).

в) Бесступенчатая трансмиссия

Принцип работы трансмиссии этого типа можно сравнить с переключателями передач на велосипеде, за исключением того, что в автомобильных коробках передач используются не звездочки, а конические шкивы. Они соединены с помощью ремня или цепи, а при переключении передач колеса автомобиля сближаются или отдаляются друг от друга. Нажатие на педаль газа выводит обороты двигателя в минуту на фиксированный уровень, при этом автомобиль набирает скорость, пока педаль газа не будет отпущена. Крутящий момент передается непрерывно, отсутствие рывков и плавное вождение являются отличительными чертами, которые оценят умеренные водители. С другой стороны, пользователи, предпочитающие динамичный стиль вождения, при более высоких оборотах в минуту могут жаловаться на громкую работу двигателя. Эти коробки передач раньше обозначались как CVT или Multitronic и использовались такими компаниями, как Nissan, Honda, Mitsubishi и Audi (в моделях A4 B6,B7, B8, A5, A6 или даже A8).

г) Трансмиссия с двойным сцеплением

Как следует из названия, такая трансмиссия состоит из двух сцеплений, которые поставляются в сухом (для более слабых двигателей) или мокром варианте. Одно из сцеплений предназначено для нечетных передач и заднего хода, а другое — для четных передач. Кроме того, в каждом сцеплении также установлены по два вала сцепления и два главных вала, и все это позволяет переключать передачи за доли секунды. Такая конфигурация приводит к лучшим ходовым характеристикам автомобиля и снижению среднего расхода топлива. Ее недостатками являются ограниченная долговечность и предрасположенность к рывкам при старте. Такие трансмиссии могут называться DSG, S-Tronic, PowerShift, TCT, DCT, а устанавливаются они, среди прочего, в Audi A4, A6, Seat Leon, Skoda Octavia и Superb, Volkswagen Golf и Passat, и даже в правосторонней версии Bugatti Veyron.

Easytronic AMT (Opel)

Автоматизированная коробка передач Easytronic имеет гибридный электрогидравлический привод для включения / выключения сцепления и два электрических привода для переключения передач (выбор и включение).

Где: 1 — сцепление (саморегулирующееся сцепление, SAC), 2 — рабочий
цилиндр сцепления (CSC), 3 — электродвигатель (постоянного тока) — управляет сцеплением, 4 — поршень (внутри цилиндра), 5 — механизм
переключения передач, 6 — электродвигатель (постоянного тока) — выбор передачи, 7 — электродвигатель (постоянного тока) — включение передачи

Когда положение сцепления контролируется электронным модулем управления, важно либо поддерживать постоянные механические параметры сцепления, либо адаптировать алгоритмы управления к износу сцепления. Фрикционный диск изнашивается в течение срока службы, что приводит к изменению хода сцепления (расстояние открытия / закрытия) (меньше для нового сцепления)

Для электронного модуля управления это рассматривается как нарушение процесса включения / выключения сцепления и может привести к неправильному срабатыванию. Есть два способа преодолеть это:

Фрикционный диск изнашивается в течение срока службы, что приводит к изменению хода сцепления (расстояние открытия / закрытия) (меньше для нового сцепления). Для электронного модуля управления это рассматривается как нарушение процесса включения / выключения сцепления и может привести к неправильному срабатыванию. Есть два способа преодолеть это:

• механическая саморегуляция сцепления;
• изучение хода сцепления и адаптация алгоритмов управления;

Сцепление (1) автоматически регулирует свой ход (расстояние открытия / закрытия) в зависимости от износа фрикционного диска. Оно называется саморегулирующимся сцеплением (SAC) и производится компанией LuK (Schaeffler).

Где: 1 — корпус привода со встроенным блоком управления трансмиссией (TCU), 2 — червячный редуктор, 3 — червячное колесо, 4 — электродвигатель постоянного тока (коллекторный), 5 — поршень, 6 — выпускная труба (в сторону CSC), 7 — входной патрубок (от резервуара), 8 — шатун.

Привод сцепления представляет собой смесь гидравлического и электрического привода. Когда необходимо выключить сцепление, электродвигатель (4) получает питание от блока управления трансмиссией. Ротор электродвигателя напрямую связан с червячным редуктором (2), который находится в постоянном зацеплении с червячным колесом (3).
Вращательное движение червячного колеса преобразуется в поступательное движение шатуна (8), который толкает поршень (5) и создает давление. Через выпускное отверстие (6) жидкость под давлением достигает рабочего цилиндра сцепления (CSC) и приводит в действие сцепление.

Гидравлический контур состоит из цилиндра и поршня со стороны привода и рабочего цилиндра сцепления с другой стороны. Сила срабатывания муфты прямо пропорциональна давлению жидкости в контуре.

Таким образом, положение муфты регулируется давлением жидкости в гидравлической системе, которое зависит от положения электродвигателя постоянного тока (DC).

Где: 1 — электрический разъем для электродвигателя включения передачи, 2 — электрический разъем для подключения электродвигателя выбора передачи, 3 — электродвигатель выбора передачи, 4 — стойка, 5 — палец включения передачи (для включения передачи), 6 — шестерня

Из нейтрального положения, если необходимо включить передачу, электродвигатель выбора передачи (3) перемещает рейку (4) вверх и вниз. Когда выбрана соответствующая плоскость шестерни (шибер), электродвигатель включения шестерни (1) будет вращать шестерню (6),
которая будет вращать палец включения шестерни (5). Скользящие втулки
синхронизаторов шестерен соединены вилкой и валом с пальцем включения шестерни (5). Когда палец включения шестерни (5) перемещается в одно из своих конечных положений, шестерня включается.

В электродвигатели встроены датчики положения. На основе информации о положении модуль управления трансмиссией регулирует электрическую мощность двигателей, чтобы привести их в необходимое положение.

Совершенствование гидравлики и электроники

Никаких принципиально революционных прорывов в этой сфере не происходило вплоть до начала восьмидесятых годов двадцатого века. Все новые технологические решения были направлены исключительно на усиление прочностных и износостойких характеристик механической составляющей автоматической коробки передач.

Гидравлическую составляющую тоже постоянно преследовали модернизации и изменения. Все попытки компаний-производителей были направлены на то, чтобы сделать поездку на машине с АКПП максимально долгой, комфортабельной и быстрой.

Совершенствование гидравлики и электроники АКПП принадлежит компании Мерседес

В качестве инноватора в этой сфере выступала всё та же «Мерседес», применив одной из первых для своих выпускаемых автомобилей, новейшую систему, которой ещё не было аналогов в то время, обеспечивающую качественную работу управляющего блока всей гидравлической системы.

После восьмидесятых годов двадцатого века в применение вошли системы управления, полностью работающие на электронике. Преимущественно такими разработками занимались японские автомобильные компании. Первой среди них это сделала компания «Тойота» в 1983 году. Спустя четыре года компания «Форд» повторила успех своего конкурента, внедрив в гидротрансформаторную муфту блокировки и повышающую передачу блок на основе электронных схем управления.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Незадолго до этого в 1984 году компания «Крайслер» представила всему миру новейшую технологию эксклюзивно для автомобилей с передним приводом, где все переключения в трансмиссионной коробке осуществлялись исключительно при помощи электроники. Для всего мира тогда данное техническое решение стало настоящим сенсационным «бумом» в мире автомобильных электронных систем управления.

В 1984 году компания «Крайслер» выпустила автомобили с передним приводом, где все переключения в коробке осуществлялись при помощи электроники

Немного запоздав, в начале девяностых годов уже «ДжМС» создала полностью управляемые электроникой схемы автомобильного управления.

Справедлива ли установка робота AMT в X-Ray

Если имеется желание купить автомобиль с роботизированной коробкой передач, независимо от марки и модели, но в средней ценовой категории, стоит уделить внимание эксплуатационным особенностям вышеупомянутого агрегата. Ярким примером может стать Лада X-Ray с роботом последнего поколения из подобных АКПП

Сочетание технологий с простотой автомобиля вызывает массу вопросов у рядового потребителя. Если с ними разбираться постепенно, можно понять все преимущества, а с некоторыми недостатками смириться. Так, обзор лада X-ray поможет понять насколько эффективна роботизированная коробка AMT, а также то, в каких режимах езды она не вызывает дискомфорта при переключениях.

В видео ниже найдете ответы на такие вопросы:

1. Как включить передачу, если машина была заглушена на нейтрали.
2. Как реагирует робот X-Ray на резкий газ при перестроении.
3. Как отобразилась на динамике удлиненная главная пара (как подобраны передаточные числа, в сравнении коробками Рено).
4. Слышна ли AMT в салоне (колоссальное различие с Granta).
5. Положение рычага при использовании ручного режима переключения.

Тест ездовых характеристик

Учитывая, что у автомобиля достаточно мощный мотор, он обеспечивает хорошие динамические характеристики в городе. В данном случае, даже робот AMT играет на пользу водителя. При обгоне передача вытягивается максимально долго, что позволяет безопасно завершить манёвр. При движении с горки, всегда остается включенной «скорость», что удобно для последующего продолжения движения.

В мануальном режиме использования коробки достигаются совершенно иные ощущения, дающие возможность понять, когда сбросить газ для переключения. В любых режимах коробки, продолжает работать «подсказчик» на приборной панели.

Учитывая тяговитость мотора 1,8 л, можно ездить в пределах одной передачи, которая будет комфортной для обгона и движения в потоке. Визуальное сравнение в реальностях загруженной дороги, дает общее впечатление о том, как работает робот AMT на X-Ray, и вся машина в целом.

Более подробный тест связки «коробка – автомобиль» смотрите в видеоролике ниже. Покатаемся по городу, проверим режимы работы КПП, насколько хватает ей двигателя 1,8, установленного под капотом отечественного кроссовера. Автор поделится эмоциями от использования авто с подобным роботом в городском режиме. Что не устраивает и с чем придется мириться в повседневной эксплуатации.

Видео тест-драйва коробки АМТ на X-Ray:

VII место: VW Tiguan

Репутацию «Тигуану» первого поколения изрядно подпортила семиступенчатая DSG на младших моторах. Со старшими шла шестиступка, у которой сцепления «купались» в масляной ванне, а это плюс и по части охлаждения, и по части износостойкости фрикционов.

Поэтому на втором поколении Tiguan стоит уже другая ревизия робота, и теперь даже семиступки (DQ250 для 1,4-литровых и DQ500 для двухлитровых версий) оснащаются «мокрыми» сцеплениями. Это не значит, что вы застрахованы от раннего выхода фрикционов из строя. Это значит, что выйдут из строя они существенно позже. Поэтому профильные ресурсы уже нарекли коробку с индексом DQ500 самой надежной из DSG.

Кстати, в отличие от корейских конкурентов, которые заявляют свои автоматы как необслуживаемые, Volkswagen предписывает замену масла в DSG каждые 60 тыс. км. Это указано и в мануале пользователя, и в регламенте для работников сервиса дилерских станций.

Основные недостатки АКПП

• «Классической»
  1. Дороговизна производства, что сказывается на цене автомобиля в целом.
  2. По сравнению с механикой, риск поломки выше.
  3. Динамические свойства автомобиля и его КПД напрямую зависят от удачности конкретной модификации коробки и года её создания. Коробки ранних выпусков увеличивали расход топлива и снижали динамику.
  4. Совершенно невозможно завести машину «с толкача», поскольку необходимо давление масса в системе и работающий масляный насос.
• Коробки-робота
  1. При агрессивной манере езды возникает дискомфорт в управлении.
  2. Преселективные коробки стоят дороже любой другой.
  3. Неустойчива к пробуксовкам.
  4. В начале движения необходимо быть готовым к откату.
  5. Часто возникают задержки переключения передач.
  6. Некорректно работает при ошибках во время вождения.
  7. Более низкий ресурс, чем у «классического» типа.
  8. При пересадки с другого типа КПП может потребоваться период адаптации и процесс подстройки стиля вождения.
• Вариатора
  1. Дороговизна производства.
  2. Затратные ремонт и обслуживание.
  3. По сравнению с гидравликой, обслуживание необходимо проводить в два раза чаще.
  4. Низкий ресурс основного механизма вариатора, 120 тысяч километров.
  5. Плохо сочетается с мощными и большими двигателями, мощнее 200 лошадиных сил. Увеличивается износ ремня (цепи).
  6. Может некорректно работать в случаях пробуксовок или перегрева.
  7. Могут возникать проблемы в работе компьютерной системы, управляющей трансмиссией.

В целом можно сказать, что выбор автоматических коробок предоставляет автолюбителям возможность выбрать коробку под свой автомобиль и стиль вождения. Обладателям автомобилей с прицелом на большой пробег подойдет гидравлический вариант. Водителям бюджетных малолитражек и седанов — вариатор. А уж для машин спортивного класса идеальным вариантом будет коробка-робот с двойным сцеплением.

Запуск автомобиля с АКПП

Итак, как заводить машину на автомате? Прежде всего заводить надо с Р или N, они включаются при нажатии специальной кнопки.

Лучше заводить на «Паркинге», так как «Нейтраль» больше относится к сервисной системе, тем самым разделяет двигатель и коробку. Для начала движения, следует переключиться на «Драйв», не отпуская тормоз для снятия блокировки.

Нужно ли прогревать автомат перед ездой

Автомобиль на автоматической трансмиссии нет смысла прогревать, если на улице не отрицательная температура и нет мороза. При запуске мотора подождите несколько минут, чтобы в оборот пошло масло. Если машина установлена на «Паркинге» выключенная, то в принципе она уже прогоняет масло.

Рекомендуют при сильном морозе и непрогретой коробке не использовать мощные р., чтобы избежать поломок.

Как передвигаться на АКПП

Как правильно ездить на автомате для начинающих и с какими особенностями можно столкнуться?

Вот как завести машину автомат:

1. Нажать на педаль тормоза.
2. Снять рычаг с «Р».
3. Установить передачу Драйв или другую вспомогательную.
4. Отпустить педаль газа.

Авто самопроизвольно начнёт двигаться, без нажатия на педаль газа. Тормозить автоматич. коробкой следует с помощью двигателя и специальных кнопок.

Езда на автомобиле с автоматической коробкой передач в пробках и на светофорах

Нужно понимать, как работает автоматические передачи. В условиях затора, либо когда встречается загруженность транспорта на дороге, двигатель не должен работать, поэтому включите «Нейтраль».

На нейтральном не работает мотор, но проехать транспорт может примерно 5 км. Режим экономит топливо и оберегает машину от ремонта. На светофорах ситуация такая же, но можно воспользоваться дополнительными передачами, например — 2, они  помогут тронуться на АКПП плавно.

Остановка на подъёме с помощью АКПП

1. Отпускаете плавно тормоз, регулируя скорость движение со спуска.
2. Забираетесь на подъем.
3. Притормаживаете.
4. Устанавливаете рычаг на Нейтраль, прекращается работа мотора.
5. Включаете Паркинг, обеспечив безопасную стоянку транспорта, заблокировав движение.
6. Убираете ногу с тормоза и в течение нескольких секунд машина встанет в правильное положение.

Режим «S»

Во многих установлен S и обозначает он динамичное использование. То есть дополнительная система, где транспорт можно разгонять на определённую скорость, он быстро стартует и ускоряется, совершает обгон. По-другому называют его спортивным.

Он зависит от модели машины и её класса, чем мощнее авто, тем лучше работает «Спорт». При такой системе поступает большая нагрузка на движок, кузов и на саму резину.

Режим «Е»

Есть и другие обозначения на автоматич. кпп, например пиктограмма E обозначает экономную поездку. Обеспечивает плавную, лёгкую и спокойную скоростью движения, тем самым экономит бензин или дизель даже в холодное время года.

На улице гололед, а экономичный реж. позволяет безопасно чувствовать себя на дороге.

Спуск на АКПП

Спуски бывают: резкие и затяжные, но для каждого одна и та же инструкция. Не рекомендуется спускаться используя нажатую педаль тормоза, вы можете только притормаживать.

Принцип работы обычный:

• рычаг ставиться на «Драйв»;
• нажимается педаль газа;
• не забывайте опускать ручник.

Используют такие передачи, как р. 1, р. 2. Но не всегда на них авто едет медленно.

Как обгонять на автомобиле с АКПП

Обгон — дело серьёзное, стоит идти на такой шаг решительнее, увереннее и осознанно. Коробка имеет дополнительные режимы для совершения этого маневра. С ними машина едет быстро, набирая обороты и уверенно обгоняет ближайший автомобиль.

Есть определённые правила при которых не совершают обгон, но раз вы чувствуете уверенность, то воспользуйтесь «Спортом» и быстрого обгона. Учитывайте, что расход топлива максимальный.

Как буксировать автомобиль с автоматом

Для начала передвиньте рычаг на «Нейтраль», следите аккуратно за машиной впереди Вас на тросе. Не дёргайте руль и помните об остановке каждые 30 минут – это правило о безопасности КПП, чтобы не произошла поломка.

Мотор не работает, соответственно масло не попадает.

Как правильно прекращать движение

Для начала движения нажмите на тормозную педаль и остановите авто, далее устанавливаете «Паркинг», с помощью него блокируется движение.

Затягивайте ручник в машине и отпускаете тормоз, заглушаете мотор.

Как тормозить двигателем

Автомат имеет свои нюансы. Сбрасывают скорость обычно на склоне или там, где постоянно надо держать педаль тормоза. Переходят при торможении на ручной, то есть р. 2 или 3.