Сегодня под понятием «автоматическая КПП» подразумевается достаточно много разновидностей коробок переключения передач. Между собой они отличаются как принципом действия, так и конструкцией механизма управления.
Разновидности автоматических трансмиссий
Сегодня под понятием «автоматическая КПП» подразумевается достаточно много разновидностей коробок переключения передач. Между собой они отличаются как принципом действия, так и конструкцией механизма управления. В конце 90-х годов прошлого века классификация по принципу действия несколько изменилась – к классическому «автомату» с гидротрансформатором и вариатору «примкнула» автоматизированная «механика». Много нового появилось и в механизмах управления КПП, что позволило каждому их типу избавиться от некоторых недостатков.
«Гидроавтомат»
)
)
)
Классическая автоматическая трансмиссия включает в себя гидротрансформатор, выполняющий функцию сцепления, и собственно саму КПП, состоящую из планетарных механизмов, пакетов фрикционов, клапанов и гидропривода. Режимами работы такой коробки ведает электронный блок управления. До второй половины 90-х годов передачи в агрегатах данного типа переключались автоматически. Водитель мог только ограничивать включение передач верхнего диапазона – третью и четвертую или только четвертую. В этом случае рычаг устанавливался в положение «2» или «3».
Долгие годы такие «автоматы» с гидротрансформатором по ряду позиций (уровню обеспечиваемого комфорта, сохранности ресурса двигателя) превосходили «механику». Однако многим водителям они все же не нравились из-за невозможности участвовать в выборе передач. Даже режим «спорт» не мог удовлетворить поклонников активного стиля вождения. С развитием электроники в АКПП внедрили режим ручного переключения передач: рычаг следует перемещать вперед-назад, либо вправо-влево, осуществляя переход на повышенную или пониженную передачу. Такие коробки назвали секвентальными (с англ. sequential – «последовательный»). Впрочем, каждый автопроизводитель присвоил им собственное название, например, у концерна VW они именуются Tiptronic, у BMW – Steptronic, y Volvo – Geartronic и т. д.
Но этим создатели «автоматов» не ограничились. Последние конструкторские разработки были направлены на увеличение чисел (ступеней) передач. Так в свое время появилась шестиступенчатая АКПП компании ZF, а чуть позже и «автомат» с семью передачами 7G-Tronic концерна Daimler-Chrysler. Новые агрегаты превзошли предшественников, по целому ряду параметров, практически догнав «механику». Они обеспечили снижение расхода топлива (по сравнению со старыми гидроавтоматами), повысили динамику разгона автомобиля, к тому же передачи стали переключаться еще незаметнее. Улучшение этих характеристик обусловлено сужением диапазона оборотов, в котором работает двигатель на каждой передаче.
В зависимости от производителя АКПП могут сильно отличаться друг от друга и «характерами». Обусловлено это программным обеспечением их электронного блока управления. Алгоритм переключения передач – «спорт» (sport), «зима» (winter) – в более ранних конструкциях задавался водителем путем нажатия соответствующей кнопки. Последние «автоматы» «поумнели». Они способны определять стиль вождения сидящего за рулем и автоматически изменять алгоритм переключения передач.
 | | ||||||||
|
|
|
«Полуавтоматы» (с автоматическим сцеплением)
)
Говоря об автоматических трансмиссиях, нельзя не упомянуть о «полуавтоматах». Эти коробки не имеют ничего общего с секвентальными трансмиссиями. Они состоят из обычной механической КПП и автоматического сцепления, которое включается и выключается в зависимости от перемещения рычага коробки передач и положения педали газа. Сцеплением с гидроприводом «руководит» электронный блок управления на основании показаний ряда датчиков. Такими КПП оснащаются некоторые модели Toyota, Saab (Sensonic), Mercedes (A-класс) и т. д.
| | ||||||
|
|
|
Бесступенчатый вариатор
)
)
Бесступенчатый вариатор (у большинства производителей имеет универсальное обозначение CVT – Continuously Variable Transmission) – это КПП, в которой нет (точнее, не было) ступеней передач с фиксированным передаточным числом. Оно изменяется плавно. Простейшая конструкция автомобильного вариатора представляет собой раздвижные шкивы с коническими рабочими поверхностями, которые посажены на шлицы ведущего и ведомого валов друг напротив друга. Связь между шкивами обеспечивает клиновидный ремень. Когда половинки одного шкива сдвигаются, а другого раздвигаются, или наоборот, происходит плавное, т. е. бесступенчатое изменение передаточного числа механизма.
До 90-х годов прошлого века из-за отсутствия высокопрочных ремней данные агрегаты могли передавать лишь невысокий крутящий момент, поэтому применялись в основном в малолитражках. Однако в 1999 году компания Audi представила вариатор Multitronic, в котором крутящий момент между шкивами передавался с помощью специальной металлической цепи. Функцию сцепления в трансмиссии выполнял не гидротрансформатор, а многодисковое «мокрое» сцепление. Таким образом конструкторы Audi исключили гидравлические потери энергии и улучшили динамические показатели автомобиля, совместив плавность хода лимузина и спортивную «резвость» раллийной машины.
За перемещение шкивов, т. е. изменение передаточного числа, в вариаторах также отвечает электроника. Ее развитие в 90-е годы позволило сделать данные трансмиссии многорежимными – бесступенчато изменяющими передаточное число и имеющими фиксированные ступени, как в обычной механической КПП. При этом механизм переключения ступеней используется секвентальный.
| | ||||||||
|
|
|
Автоматизированная «механика»
)
)
Пока одни инженеры размышляли, как бы классические автоматические трансмиссии наделить возможностями «механики», точнее, ручным управлением ступенями, другие делали из механики «автомат». И все добились своей цели. И если в новом автомобиле предусмотрен селектор управления автоматической трансмиссией, не следует думать, что речь идет о чистой воды «автомате» с гидротрансформатором или вариаторе. Это может быть и автоматизированная «механика». Конструктивно она представляет собой обычную механическую КПП, которой с помощью гидро- или электроприводов управляет электроника. У нее же в подчинении находится и сцепление. Электроника управляет агрегатами трансмиссии либо самостоятельно (рычаг КПП в положении «автомат»), либо согласно пожеланиям водителя (передачи переключаются вручную). Прямой механической связи между рычагом КПП и механизмом управления КПП нет. Посредниками между ними являются электроника и гидропривод (или электропривод), которые обеспечивают быстродействие процесса переключения – 150 – 200 миллисекунд. На случай ошибок в системе предусмотрена «защита от дурака», которая не позволяет причинить вред коробке или двигателю.
Стоит отметить, что автоматизированная «механика» – не новинка. Еще в 30-е годы прошлого века преселективные коробки с электромагнитным или электрогидравлическим приводом механизма переключения устанавливались на дорогие и престижные авто. Гораздо позже ими оснастили болиды «Формулы-1». А в 90-е годы они появились и на серийных моделях – Ferrari (Selespeed), BMW (SMG), Alfa Romeo (Selespeed), Ford (Durashift EST), Opel (Easytronic), Toyota (SMT) и т. д.
| | ||||||
|
|