гидромеханическая коробка передач тойота прадо что значит
Небесный тихоход или почему Toyota Land Cruiser Prado TRJ150 лучше брать на «механике»
Да уважаемые, это далеко не первая запись о Prado J150, но при этом могу сразу пообещать, что и далеко не последняя. Вообще, Toyota Land Cruiser Prado для меня на протяжении уже долгого времени является автомобилем номер один, и я уже неоднократно говорил о том, что если бы у меня было три миллиона рублей на покупку автомобиля, то я бы купил именно его. Свое предпочтение я бы отдал дизельному Prado и я об этом в красках рассказал тут.
Помимо дизельного агрегата, J150 комплектуется еще двумя бензиновыми моторами: бензиновый четырехлитровый V6, о котором я уже писал тут, и рядным четырёхцилиндровым двигателем, о котором сегодня и пойдет речь.
Почему же я захотел сделать запись о этом автомобиле? Ну на самом деле это самый обсуждаемый вариант Toyota Land Cruiser Prado, так как стоимость таких машин начинается от двух миллионов, а ведь сейчас это ровняется минимальному RAV4 c мотором 2,5 литра, и это совсем другая машина. К тому же, вокруг этой машины живет столько заблуждений, что я посчитал нужным, сделать запись и об этой комплектации Prado J150.
На самом деле, ввиду того, что дизельные моторы покрыты толстым слоем мифов и легенд, а машины с объемными V6 помимо того, что дорого стоят и подпадает под налог на роскошь, так еще и жрут топливо как конь богатырский, очень многие люди при выборе Prado J150, смотрят именно на бензиновый мотор 2TR-FE, объемом 2,7 литра. Ну а что, мотор проверенный, можно сказать десятилетиями, и о его надежности можно смело найти пару строк даже в «Повести временных лет».
Мотор 2TR-FE появляется в 2003 году, и производится все это время только на двух заводах Toyota: либо в Индонезии, либо в Японии на Kamigo Engine Plant. Мотор представляет собой четыре цилиндра в ряд, в блоке выполненном из чугуна, с цепным приводом ГРМ. Вообще, данный мотор появился не сам по себе в 2003 году, а был построен на блоке более старого, появившегося еще в 1994 году моторе 3RZ-FE, который имеет тот же рабочий объем.
Toyota Motor Corporation взяли старый блок с двумя балансировочными валами, доработали ГБЦ, внедрив в нее систему изменения фаз газораспределения Dual-VVTi, и подняв степень сжатия до 10,2. Так же поменяли цепь в ГРМ, поставили новый впускной коллектор, с изменяемой геометрией и поставили новую электронику, управляющую мотором. Так как 2TR-FE изначально проектировался как мотор для коммерческого транспорта и внедорожников, в Toyota догадались поставить на него гидрокомпенсаторы, что исключило процедуру регулировки зазора клапанного механизма каждые 100 – 120 тыс. км пробега.
С рабочего объема в 2694 см3 Toyota Motor Corporation сняли мощность 163 л.с. при 5200 об/мин и крутящий момент, равный 246 Н∙м, которые доступны при 3800 об/мин.
Этот мотор куда более гармонично смотрится на легких грузовиках и автобусах, когда по трассе на круиз – контроле мотор работает в одном диапазоне оборотов. Вот с этим мотор справляется на отлично.
Еще один момент – расход топлива. В городе, эта машина с автоматом способна подать не скромные 17 – 20 литров бензина, что равняется расходу четырехлитрового V6 1GR-FE. По трассе расход просто не возможно получить меньше, чем 10 литров, и это данность от которой никуда не деться. Чтобы мотор вез машину, мотор нужно крутить. Повышенные обороты – повышенный расход топлива. Все закономерно.
Машины с механическим коробками передач будут потреблять в среднем на 2 литра меньше, что в масштабах общей картины никак ни на что не влияет радикально.
Поломки этих моторов – вещь довольно-таки редкая, так как коленвал и шатуны имеют запас прочности сродни паровозу, а простота конструкции исключает мелкие метаморфозы с разного рода датчиками и электроникой. Если этот мотор не рвать на бездорожье, лить в него оригинальную Тойотовскую синтетику с интервалом замены в 10 000 км, то пробеги до капитального ремонта таких моторов не редко доходят до 500 000 км, а – то и больше.
Toyota Land Cruiser Prado J150 с мотором 2TR-FE предлагается в трех комплектациях: Классик на механике (1 997 000 рублей); Стандарт на механике (2 327 000 рублей) и Стандарт на автомате (2 672 000 рублей).
В базовый набор опций входит семь подушек безопасности, все требуемые системы активной безопасности, штампованные семнадцатидюймовые колеса, велюровый салон, кондиционер, электроприводы зеркал, стекол и поясничного подпора, музыка с шестью динамиками и регулируемый в дух плоскостях руль. На самом деле, если уж заглянуть правде под юбку, все необходимое у J150 есть уже в базе, все сопли сверх этого, уже пижня и выгибоны.
Самой частой покупкой Prado J150 с этим мотором у частных лиц является как раз комплектация с автоматом, а версии с механическими трансмиссиями очень хорошо расходятся по юридическим лицам. Ну казалось бы, все закономерно. Для себя самого любимого человек всегда предпочтет комфортное передвижение с автоматической коробкой, когда как наемный персонал и не обломается поработать левой ногой, но это только на первый взгляд так, но…
Когда юридическое лицо, в свой гараж покупает такие автомобили, они берутся с учетом на то, что будут ездить в своей естественной среде обитания, то есть в бездорожье средней тяжести, и вот как бы то не хотелось некоторым личностям, чахлый мотор и автоматическая коробка передач не совсем подходят для преодоления бездорожья на автомобиле снаряженной массой 2095 кг. Чахлый мотор, и механика еще как то могут жить в грязи. Машину можно на клочах в раскачечку заставить ехать, а в случае с автоматом, машина просто садится на брюхо и начинает забуксовываться, вне зависимости от того, включен пониженный ряд, или нет, так как крутящему моменту изначально просто неоткуда взяться. Вот и весь секрет выбора. А то, для чего обычная семья покупает такую машину, вполне может справиться и автоматическая коробка.
Автомобиль оснащается механической коробкой передач производства Aisin Seiki Co Ltd, которая носит индекс R155F, и автоматической коробкой передач A761F, производства той же фирмы.
Серия механических коробок серии R уходит своими корнями к грузовикам, и поэтому они способны держать большое количество момента и славятся своей выносливостью. R155F – это пяти ступенчатая коробка, с передаточными числами, которые являются золотой серединой между комфортом на трассе и бездорожьем, что на самом деле не самое лучшее решение, так как полумера никогда не работала, так как надо. Но, тем не менее, средняя температура по больнице абсолютно всех устраивает.
Автоматические коробки A761F редкие гости на сервисах, и их железо живет более 300 000 км без ремонта. Toyota программно исключили из этой коробки возможности быстрых стартов с подожженными фрикционами, и единственное, чего боятся эти коробки, собственно, как и все шести ступенчатые автоматы – это грязного масла. Первую замену ATF лучше произвести на пробеге 80 000 км, и последующие замены производить раз в 60 000 км, и тогда этот агрегат откатает то, сколько ему отвел завод, и еще большее расстояние.
Теперь поговорим о мифах и легендах, которые я встречал по этим машинам.
Я как то наткнулся на одно мнение, что на базовых комплектациях Toyota Land Cruiser Prado J150 стоит система полного привода AWD с муфтой… и некоторые личности это мнение активно тиражировали. Ну нет же, господа, какое AWD? Тут обычная, как и на других внедорожниках Land Cruiser Prado система полного привода типа Full-Time TL, которая включает в себя раздаточную коробку VF4BM, и несимметричный дифференциал типа LSD Torsen с возможностью принудительной межосевой блокировки. Так что не нужно думать, что Тойота на рамный внедорожник поставили бестолковую муфту, сделав машину передне приводной, они еще не выжили из ума.
Система полного привода Full-Time TL имеет исходное распределение по осям в соотношении 40:60, и динамическое распределение в зависимости от условий эксплуатации от 28:72 до 58:42, так что все в порядке.
Если на дорогих Prado J150 есть и системы активных стабилизаторов, и пневмоподвески, и черт еще знает что, то тут этого всего нет. Тут обычная двух рычажная подвеска спереди, а задний мост Banjo покоится на четырех рычагах и зафиксирован тягой Панара.
По тормозам вот тут полный порядок. Если для четырехлитрового мотора передних четырех поршневых тормозов с вентилируемым диском диаметром 337,9 мм, и задних одно поршневых с плавающей скобой и вентилируемым диском диаметром 312 мм сзади не достаточно, то чахлый мотор не способен разогнать Prado до тех скоростей, где эта система бы не справлялась с остановкой двухтонной колесницы. Вот тут молодцы, вот тут ничего не скажешь.
По поведению на дороге… я думаю тут все понятно из характеристик. Что на механике, что на автомате машину молниеносной назвать нельзя. Производитель заявляет, что TRJ150 на механике поедет до 100 км/ч за 13.8 секунд, а на автомате на одну десятую медленее. Но факту, к этим цифрам нужно прибавить так секунду – полторы, да еще есть такая вещь, как секундная задержка по педали газа, которая с механической коробкой ощущается не так чудовищно.
То, как рулится Prado J150 можно выразить одним словосочетанием – прогулочная яхта. Примерно такая же маневренность, примерно такой же радиус поворота, да и крены примерно такие же.
По совокупности всех этих качеств, машину назвать гоночной нельзя, но вся фишка в том, что ее создавали далеко не для этого. Правый ряд и круиз контроль на 110 км/ч – вот где место этой машины на трассе. Я конечно летал на этих машинах и на скоростях выше, чем 160 км/ч, но лично для меня комфортная скорость J150 заканчивается на отметке в 140 км/ч, так как дальше приходится бороться с машиной, чтобы удержать ее на траектории.
Вот такая вот эта машина Toyota Land Cruiser Prado TRJ150. Назвать его хорошим автомобилем у меня честно говоря язык не поворачивается. По трассе — не гонка, как GRJ150, на бездорожье – не проходимец, как GDJ150. Одним словом – минималка. Но даже это не отнимает у этой машины то, что она рамный внедорожник, с довольно высоким уровнем комфорта для такой простой по конструкции машины. За два миллиона рублей просто нет другой такой машины, которая могла бы составить Prado конкуренцию, и дать все то, что может дать Toyota в привычном для этого автопроизводителя понимании.
Гидромеханический автомат
С появлением роботизированных коробок передач с двумя сцеплениями начало казаться, что дни гидромеханической АКПП сочтены — более простые, дешевые и эффективные «роботы» должны были вытеснить классический автомат. Но время шло, а автоматы никуда не исчезали – напротив, за последние годы они стали гораздо совершеннее.
Основа гидромеханического автомата (впрочем, слегка пошатнувшаяся в последнее время, о чем чуть ниже) – это гидротрансформатор. Аналогично сцеплению в механической трансмиссии роль гидротрансформатора – передача крутящего момента от двигателя к коробке передач с возможностью проскальзывания, дабы автомобиль мог плавно тронуться с места. Однако на этом сходство с фрикционным сцеплением заканчивается – внутри гидротрансформатор устроен совсем иначе.
Принцип его работы легко проиллюстрировать на следующем примере. Представим два вентилятора, установленные друг напротив друга. Если мы включаем один из них, то создаваемый им воздушный поток приводит в движения и второй вентилятор. Эта же идея реализована в гидротрансформаторе. В нем есть насосное колесо, вращаемое двигателем и создающее поток масла, и турбинное, связанное с валом коробки и воспринимающее давление потока. Разница с вентиляторами лишь в том, что насосное колесо осуществляет забор масла не с обратной стороны, а с передней центральной части, то есть является центробежным насосом. Отброшенное им вперед по внешнему контуру масло попадает на лопатки турбинного колеса, перенаправляется к центру и возвращается обратно. То есть циркуляция жидкости происходит фактически в замкнутом объеме между двух колес, что позволяет максимально их сблизить, уменьшив рассеяние потока и увеличив эффективность передачи крутящего момента.
Но самые интересные свойства гидротрансформатора связаны с наличием третьего колеса – реактора. Служит оно для воздействия на возвращающийся к насосному колесу поток и, соответственно, располагается в середине гидротрансформатора. Закреплено оно неподвижно, а потому попадающий на его лопатки поток создает направленную в обратную сторону силу реакции, которая дополнительно подкручивает турбинное колесо. Получается, что гидротрансформатор увеличивает крутящий момент на выходе! И чем больше разница в скорости вращения турбинного и насосного колеса, тем больше эта сила реакции потока, и тем значительнее увеличивается момент – в пределе он может умножаться в три раза. То, что нужно для уверенного старта с места, когда двигатель работает на оборотах холостого хода, а вал трансмиссии неподвижен.
Эти свойства гидротрансформатора – увеличивать крутящий момент и допускать долгое проскальзывание – вообще говоря, позволяют и вовсе обойтись без коробки передач. Например, BMW 750i 1986-го модельного года спокойно трогался с третьей передачи и на ней же достигал 250 км/ч! Но, конечно, такое под силу лишь избранным, да и то ценой ухудшения динамики и расхода топлива. Всем же остальным обойтись без механизма переключения трудновато.
В гидромеханическом автомате для изменения передаточного числа используются планетарные передачи. Это принципиально отличает его от механической трансмиссии с параллельными валами. В чем же преимущества такой конструкции? С планетарной передачей проще организовать автоматическую смену скоростей – для этого нужно лишь замыкать между собой отдельные её шестерни. Гораздо компактнее и сама передача – теоретически эта сборка из всего лишь пяти шестерен позволяет реализовать пять скоростей: 4 передних и 1 заднюю. И хотя на практике, вследствие конструктивных ограничений, приходится применять большее количество планетарный рядов, тем не менее, этот узел все равно остается очень небольшим.
Как он работает? В планетарной передаче есть три элемента: первый – центральная солнечная шестерня; второй — вращающиеся вокруг неё сателлиты – шестерни, чьи оси жестко связаны друг с другом; и третий — большое эпициклическое зубчатое колесо, обхватывающее сателлиты. Соответственно, процесс переключения здесь осуществляется установлением жесткой связи между двумя элементами из этой тройки или их блокировкой на корпус. Например, жесткое соединение солнечной шестерни и осей сателлитов дает прямую передачу – эпицикл уже не может проворовываться относительно них, и вся планетарная передача вращается как единое целое. Если же затормозить на корпус коробки оси сателлитов, то солнечная и эпициклическая шестерни начнут вращаться в разные сторону – получаем заднюю передач. И так далее.
Все эти торможения и блокировки осуществляются с помощью фрикционов и тормозных лент, а управляет ими сложная гидросистема, включающая в себя множество каналов, клапанов, гидроаккумуляторов и, конечно, насос, создающий давление масла. Эта гидравлика первоначально и реализовывала всю управляющую логику, причем опираясь всего на два параметра: нагрузку на двигатель и скорость автомобиля.
С распространением электроники в конце 80-ых годов автомат стал точнее оценивать условия движения. Например, он уже не будет нагружать слишком ранними переключениями еще непрогретый двигатель, а при смене передач учтет температуру собственного масла, то есть сделает поправку на его вязкость. Это особенно важно для обеспечения плавности переключения. Дело в том, что избежать провалов тяги позволяет так называемое перекрытие передач: включение следующей скорости, еще до выключения текущей передачи. Такой процесс требует точности: слишком малое перекрытие ведет к провалу тяги, а слишком большое – и вовсе резко затормозит автомобиль. Разумеется, электроника тут позволяет гораздо аккуратнее выдерживать необходимые моменты переключений. Увеличивает она и ресурс трансмиссии, корректируя работу в зависимости от степени износа. Но главное – она помогает улучшить экономичность.
Изначально гидромеханический автомат – далеко не самый эффективный способ передачи крутящего момента. Основные потери в нем связаны с гидротрансформатором – даже в установившемся режиме движения насосное и турбинное колесо проскальзывают относительно друг друга.Тратится энергия и на удерживание фрикционов и тормозных лент – масленый насос поддерживает давление в десятки атмосфер. В результате КПД автомата не превышает 85%, в то время как КПД механической коробки близок к 98%!
Чтобы улучшить этот показатель стали применять блокировку гидротрансформатора – на повышенной передаче, при достижении определенной скорости, встроенный фрикцион, похожий на обычное сцепление, жестко связывает турбинное и насосное колесо. Кстати, этот момент легко отследить по тахометру – обороты мотора слегка падают, будто включилась еще одна передача. В таком режиме КПД уже поднимается до 94%.
С развитием электронного управления блокировка гидротрансформатора стала производиться на всех передачах – фрикцион разжат лишь в момент старта и переключения скорости. При этом, правда, иногда страдает плавность переключений. Как показывает опыт наших замеров, многие современные автоматы уступают в этом плане старым моделям. Особенно это заметно на 6-ступенчатых моделях ZF – на их графике продольного ускорения отчетливо видно, как за одним провалом тяги в момент переключения следует второй рывок, вызванный уже блокировкой гидротрансформатора.
Некоторые пошли еще дальше. Инженеры Mercedes и вовсе отказались от гидротрансформатора – вместо него они стали применять сцепление. Правда, не сухое, как в механических трансмиссиях, а мокрое, выдерживающее более длительную пробуксовку. Замыкается оно в момент старта, и, соответственно, все переключения передач происходят при наличии жесткой связи коробки с двигателем. Это существенно поднимает требования к синхронизации процессов включения-выключения скоростей, но КПД возрастает до 97%, то есть сравнивается с показателями роботизированных механических коробок. Постоянное жесткое соединение с валом мотора означает и более линейные отклики на педаль газа, что востребовано в мощных спортивных моделях AMG.
Последняя же тенденция, которую уже нельзя не заметить – это рост числа передач. В середине прошлого десятилетия, когда появились 7-скоростные «роботы» с двумя сцеплениями, гидромеханический автомат явно отставал – 6-ступенчатые модели только начинали появляться. Но затем быстро последовали семи-, восьми скоростные, на подходе уже и 10-скоростные коробки. Разумеется, столь сложные агрегаты уже не отличаются надежностью и ресурсом – детали приходится сильно уменьшать в размерах, но зато по экономичности и разгонной динамике они обыгрывают механическую трансмиссию. Уступая последним в КПД, многоскоростные автоматы позволяют точнее удерживать мотор в оптимальном диапазоне оборотов, что и определяет, в конечном счете, динамические свойства автомобиля.
Многоступенчатость позволяет без ущерба для плавности ускорить и процесс смены передач, ведь перепад оборотов двигателя становится меньше. Впрочем, и раньше у автоматов не было проблем с быстродействием: например, 4-скоростная коробка ZF, устанавливаемая на BMW конца 80-ых годов, перещелкивала передачи за 0,3 с – среди протестированных нами автомобилей подобным быстродействием обладал только «робот» Porsche 911! Обычные же преселективные трансмиссии работают примерно в два раза медленнее.
Таким образом, у современного автомата практически нет слабых мест. Сохранив свои главные качества – плавность переключений и способность долгое время работать в режиме пробуксовки при движении на малых скоростях, он стал гораздо эффективнее и интеллектуальнее. Правда, пока все эти достижения доступны лишь на дорогих автомобилях – сложные, многоступенчатые автоматы, разумеется, и стоят немало, а потому сегмент недорогих моделей все-таки постепенно переходит на роботизированные коробки – в условиях борьбы за экономичность старые 4-, 5-скоростные автоматы уступают позиции. Но это лишь локальное поражение – в будущем гидромеханических коробок сомневаться не приходится.
Устройство и принцип работы гидромеханической коробки передач
Роль АКПП с гидромеханическим управлением
Для автомобиля и подобного ему транспортного средства трансмиссией является узел, который передает от двигателей к колесам крутящий момент. Так это выглядит в автомобилях со сцеплением, но их постепенно вытесняют с рынка АКПП. «Автоматы» сегодня ставят все чаще. В них не предусмотрено сцепления, а передачи переключаются автоматически. Гидромеханика помогает облегчить задачу смены передач во время движения. В классических коробках при управлении автомобилем выполняются следующие процессы:
Корпус гидротрансформатора вращается вместе с насосным колесом. Турбина с корпусом не связана (за исключением периода блокировки ГТ) – она соединена с валом коробки. Реактор при этом закреплен через обгонную муфту – она не дает ему проворачиваться под напором потока, когда разница в скорости вращения насосного и турбинного колес велика, но позволяет вращаться вместе с ними в одном направлении, когда автомобиль движется с постоянной скоростью и проскальзывание ГТ минимально. Так удается поднять КПД коробки.
Для выполнения этих действий и необходима гидромеханическая АКПП. Она одновременно выполняет функции сцепления и трансмиссии. Эту коробку специально придумали для использования в городских условиях, где постоянно выжимать сцепление может быть проблематично из-за частых остановок в пробках. Управляется автомобиль с гидромеханикой при помощи педалей тормоза и газа.
Назначение комбинированной трансмиссии легкового авто
Образ жизни современных водителей существенно меняется и сегодня все больше требований предъявляются к созданию оптимальных комфортных условий во время вождения. Стандартные узлы автомобилей терпят существенные изменения, среди ярких примеров можно выделить комбинирование механической и гидравлической КП. Если говорить о гидромеханической трансмиссии и что это такое, первым делом стоит понять, в чем ее предназначение. Главное отличие заключается в плавном изменении вращающего движения. Облегченное управление позволило отказаться от использования сцепления, поскольку комбинированная КП отвечает за все процессы. При АКПП можно говорить о следующих ситуациях, касающихся управления авто:
Использование АКПП на авто позволяет получить несколько неоспоримых преимущества. Помимо автоматизации переключения скоростей стоит отметить также повышение эксплуатационных характеристик силового агрегата и коробки и улучшение проходимости транспортного средства в условиях бездорожья.
Гидравлическая коробка автомат
Разновидности гидромеханики
В состав этой трансмиссии обязательно входит гидротрансформатор, составляющие системы управления и механическая коробка. Она может быть одной из нескольких систем:
Последняя разновидность коробки наиболее распространена. Она часто устанавливается на легковые автомобили, так как не имеет высокой металлоемкости. Она отличается меньшим шумом при работе, высоким сроком службы и компактностью.
Вальные механизмы можно встретить на грузовиках и автобусах. В них для переключения передач предусмотрены многодисковые муфты, которые помещены в масло. Первая передача и задний ход включаются при помощи зубчатой муфты. Благодаря особому устройству вальных коробок переключение скоростей происходит за счет работы коленчатого вала. Скорость движения при этом не снимается, крутящий момент и мощность не разрываются.
Основное назначение АКПП
Характеристика
Те водители, которые не хотят работать со сцеплением, отдают предпочтение именно этой трансмиссии. Гидромеханическая коробка передач выполняет сразу несколько функций. Она совмещает в себе сцепление и классическую коробку.
Переключение передач здесь производится автоматически либо полуавтоматически. Таким же образом устроена и гидромеханическая коробка передач погрузчика. Во время движения водитель не задействует педаль-сцепление. Все, что нужно – это акселератор и тормоз.
Функции гидротрансформатора
Гидротрансформатор выполняет функции сцепления в современных АКПП. Благодаря этому узлу автомобиль двигается с места плавно, без рывков. Динамические нагрузки при этом снижаются, что помогает эксплуатировать двигатель в щадящем режиме, повышая его долговечность. При применении гидротрансформатора части трансмиссии служат гораздо дольше. Водитель из-за снижения количества передач утомляется меньше. Гидротрансформаторы рекомендуется применять на внедорожниках, так как с их помощью можно увеличить проходимость автомобиля в тяжелых условиях – по снегу или песку.
Важно! В России также стоит выбирать трансмиссии с этим узлом, так как в зимнее время специальная техника часто не успевает прочищать дороги. Благодаря гидротрансформатору создается устойчивая сила тяги с небольшой скоростью вращения ведущих колес, что повышает их сцепление с дорожным покрытием.
Гидротрансформатор
Недостатки автомата
Разница между АКПП и вариатором позволяет выделить следующие минусы классического автомата:
При выборе автомат или вариатор следует учитывать, что АКПП требует заливать объем масла, значительно больший чем CVT. Заменять трансмиссионную жидкость необходимо регулярно, что вносит определенные финансовые расходы на содержание автомата. При подгорании фрикционов весь объем трансмиссионки также подлежит замене.
Устройство гидротрансформатора
Размещают гидротрансформатор между двигателем и механической частью коробки. Он представляет собой соединенные между собой диски с лопастями. Первым идет насосное колесо, которое является ведущим. Оно связывает двигатель и трансформатор. Турбинное является ведомым, оно контактирует с первичным валом. За усиление крутящего момента отвечает реакторное. Турбины практически утопают в масле (погружены в него на три четверти). Их прикрывает корпус, защищающий от попадания в масло посторонних частиц. Во время работы турбины к насосному диску направляется усилие вращающего момента двигателя. Одновременно на турбинный диск направляется под давлением поток масла. Его раскручивает реакторное колесо, располагающееся в центральной части. Возникшее усилие передается на вал КПП. Работает гидротрансформатор за счет особой циркуляции масла, которое попадает в него с внешней части насосного диска, затем движется на турбинное колесо и возвращается через центральную часть этого узла. Завершается цикл циркуляции масла на насосном диске.Замена крутящего момента в гидротрансформаторе происходит автоматически по мере возрастания нагрузки двигателя. Этот узел отправляет на коробку силу крутящего момента, где при помощи фрикционов происходит включение передач. Нужное передаточное число определяется трансформатором автоматически, в зависимости от его значения изменяется напор циркулирующего масла.
Гидротрансформатор акпп в разрезе
Наиболее часто встречаемые неисправности CVT
Вариатор более требователен к маслу, которое следует менять точно в срок и только на то, которое рекомендовано автопроизводителем. Самостоятельный выбор смазки может быстро вывести агрегат из строя. Наиболее часто встречаемыми поломками являются:
Поврежденный вариатор
Планетарный механизм
В большинстве современных АКПП гидротрансформатор действует в паре с планетарной системой. Она занимается передачей крутящего момента к фрикционным муфтам. В самом простом варианте усилие направляется на центральную шестерню (солнечную). Два дополнительных сателлита (вспомогательные шестерни) находятся в постоянной сцепке с центральной шестерней благодаря нанесенным на эти элементы зубчикам. Сателлиты не фиксируются, а свободно вращаются вокруг своих осей. Механизм шестеренок находится внутри коронного колеса, которое в зависимости от включенной передачи фиксируется или приходит в движение. В момент фиксации коронной шестерни начинает двигаться ведомый вал (на него передается усилие). В противном случае сателлиты передают момент на коронную шестерню, оставляя ведомый вал в неподвижном состоянии. Для переключения передач в планетарные АКПП устанавливаются фрикционные муфты. Каждая из них выглядит как несколько дисков, представляющих собой тонкие пластины из гладкого металла. Каждая пластинка покрыта специальным фрикционным составом, предотвращающим ее износ. На части их можно найти шлицы. Между муфтами расположены прокладки. Прижимаются друг к другу они при помощи гидравлического поршня, функционирующего при подаче рабочей жидкости. При возрастании в нем давления фрикционы плотно смыкаются, становясь почти единым целым. После падения давления жидкости в гидравлическом поршне фрикционные диски возвращаются на место с помощью пружины. Работа фрикционов тесно связана с функционированием тормозных и планетарных механизмов. На эти моменты передаются команды системы управления КПП и крутящий момент двигателя. Без их участия не производится торможение двигателем и запуск на буксире. Механический узел действует слаженно и четко.
планетарная система
Важно! В нейтральном положении выключаются фрикционы и тормозные механизмы. При разгоне и переключении передач фрикционы начинают действовать, а планетарные системы вращаются синхронно.
Требования
Фрикционные накладки автоматической трансмиссии должны соответствовать следующим требованиям:
Электронная часть гидромеханической АКПП
Электронное управление необходимо для точности переключения передач в современных АКПП. Сейчас практически нельзя встретить трансмиссии, работа которых бы не поддерживалась электронными комплектующими. Они отвечают за:
Электронная часть гидромеханической АКПП
Минусы вариатора
Перечень того, чем отличается вариатор от АКПП в худшую строну:
Во время эксплуатации разрешено заливать масло, только предназначенное для конкретной модели автомобиля. Достать его в небольших городах является проблемой. Заливание схожего по свойствам масла может вызвать усиленный износ и серьезные неисправности.
Сильные и слабые стороны гидромеханики
Гидромеханическая коробка представляет собой последовательное соединение трансформатора, планетарного узла с фрикционами гидравлической системы управления. Ее основное достоинство – отсутствие необходимости водителю переключать передачи вручную. Электроника делает это точно, благодаря чему отсутствует дискомфорт при движении, а двигатель не подвергается перегрузкам. Их отсутствие помогает сохранить его в целости на долгое время. При начале движения передача мощности также происходит без прерывания и рывков, что делает гидромеханику более совершенной, превосходящей по своим характеристикам механические коробки передач. Не зря их используют не только в автомобилестроении, но и устанавливают на танки (в Америке и Германии).
Важно! Если вы выбираете автомобиль, на котором преимущественно будете двигаться по городу, то стоит выбирать именно гидромеханическую АКПП. С ее помощью у вас не возникнет неудобств при остановках в пробках или на светофорах.
Слабой частью такой АКПП является гидротрансформатор
Недостатком такого механизма является его высокая стоимость и техническая сложность. При переключении передач можно заметить потерю производительности за счет пробуксовки фрикционов и тормозных лент. Слабой частью такой АКПП является и гидротрансформатор, из-за которого теряется крутящий момент. Несмотря на явные преимущества эффективность гидромеханики по результатам замеров составляет 86%, тогда как у обычной коробки она достигает 98%. Еще один недостаток – необходимость устанавливать системы подпитки охлаждения гидроагрегата. Они занимают место под капотом, из-за чего моторно-трансмиссионный отсек имеет большие габариты. Также автомобили с установленной гидромеханикой нельзя завести путем толкания или перемещения его на тросе. Для этой разновидности коробки, как и во всех автоматах, характерно отсутствие возможности регулировать потребление топлива. Описанный вариант гидромеханической АКПП является одним из самых примитивных. Сегодня разрабатываются более совершенные трансмиссии, которые устанавливают на легковые автомобили, выпущенные в последние годы. Гидромеханикой рекомендуется пользоваться тем, кто недавно сел за руль. Для новичка она незаменима тем, что самостоятельно переключать передачи нет необходимости.
Как продлить ресурс
Чтобы увеличить срок эксплуатации гидромеханической коробки, необходимо следить за уровнем масла. При его недостаточном количестве возникает перегрев коробки. Рабочая температура не должна превышать 90 градусов. Современные автомобили оснащаются датчиком давления масла. Его загорелась контрольная лампа, не стоит игнорировать ее. В дальнейшем это может спровоцировать поломку гидротрансформатора.
Ремонт
Можно ли восстановить такую трансмиссию, как коробка автомат? Ремонт фрикционов подразумевает полную замену пакета дисков. Восстанавливать их нет смысла (то же самое, что и ремонтировать тормозные колодки). Какая на фрикционы АКПП цена? Стоимость нового пакета начинается от 8 тысяч рублей, и это без учета работ. Такая услуга, как замена фрикционов АКПП, стоит в Москве от 10 тысяч рублей.
Причем меняются они не по отдельности, а в сборе, целым пакетом. Узнав стоимость работ, вы поймете, почему так важно вовремя менять трансмиссионную жидкость. АТФ-масло хоть и стоит на порядок дороже обычного, однако эту цену не сравнить с ремонтом сгоревшей коробки. Если вовремя обслуживается коробка автомат, ремонт ей не понадобится на протяжении двухсот тысяч километров.