No Image

Что такое бублик в коробке автомат

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
21 января 2020

Недавно на работе привезли из ремонта "бублик" разрезанный, не подлежащий ремонту.
И я решил поделиться с вами фотографиями внутренностей, ну и собственно разобраться как он работает. На эту тему есть много информации в сети, но я как обычно постараюсь собрать её всю здесь в максимально понятном и доступном виде.
Сразу оговорюсь, все материалы взяты из различных источников в интернете и на их авторство я не претендую.

Итак начнем.
Что же вообще такое гидротрансформатор (далее ГДТ) и для чего он нужен?

Гидродинамический трансформатор ("Гидротрансформатор" или "ГДТ") это герметично заваренный узел, передающий вращательный момент от Двигателя — к Автоматической трансмиссии при помощи двух вращающихся в масле турбин.
Еще одно свойство ГДТ (которое как раз таки и отличает гидротрансформатор от гидромуфты) это автоматическое изменение крутящего момента в зависимости от нагрузки и частоты вращения колес автомобиля.

Для полноты понимания данного процесса представьте себе два домашних вентилятора направленных друг на друга, если включить один из них, то он создаваемым потоком воздуха, приведет в движение и тот вентилятор, который выключен. Примерно тот же процесс происходит внутри ГДТ, только роль воздуха там выполняет масло.

Вот так обычно ГДТ выглядит снаружи:

А вот те самые турбинные колеса с лопастями

То есть по сути, этот узел заменяет собой сцепление, но тогда почему же не установить для связи двигателя и АКПП обычное сцепление? Если поставить обычное сцепление, то тогда нам неизбежно придется выключать его при остановке автомобиля (нажимать на педаль сцепления), дабы двигатель не заглох, тогда сводиться на нет все удобство от использования АКПП.

ГДТ же в свою очередь, на холостом ходу при включеной передачи и нажатой педали тормоза, ввиду отсутствия прямой механической связи, не дает двигателю заглохнуть.
То есть ведущее (насосное) колесо будет вращаться, а ведомое (турбинное, то которое соединено с выходным валом коробки) будет оставаться на месте.

С общим принципом работы разобрались, теперь давайте разберемся из каких частей состоит ГДТ, для чего они служат и как все это взаимодействует

Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса, центростремительной турбины и расположенного между ними направляющего аппарата-реактора. Насос и турбина предельно сближены, а их колесам придана форма, обеспечивающая непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. В результате гидротрансформатор получил минимальные габаритные размеры и одновременно снижены потери энергии на перетекание жидкости от насоса к турбине. Насосное колесо связано с коленчатым валом двигателя, а турбина — с валом коробки передач. Тем самым в гидротрансформаторе отсутствует жесткая связь между ведущими и ведомыми элементами, а передача энергии от двигателя к трансмиссии осуществляется потоками рабочей жидкости, которая отбрасывается с лопаток насоса на лопасти турбины. Собственно, по такой схеме работает гидромуфта, которая просто передает крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введен реактор. Это также колесо с лопатками, однако оно жестко прикреплено к корпусу и не вращается (заметим: до определенного времени). Реактор расположен на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос. Лопатки реактора имеют особый профиль, а межлопаточные каналы постепенно сужаются. По этой причине скорость, с которой рабочая жидкость течет по каналам направляющего аппарата, постепенно увеличивается, а сама жидкость выбрасывается из реактора в сторону вращения насосного колеса, как бы подталкивая и подгоняя его.

Отсюда сразу два следствия. Первое — благодаря увеличению скорости циркуляции масла внутри гидротрансформатора при неизменном режиме работы насоса (читай: двигателя, поскольку насосное колесо, как говорилось выше, жестко связано с коленвалом) крутящий момент на выходном валу гидротрансформатора увеличивается. Второе — при неизменном режиме работы насоса режим работы турбины изменяется автоматически и бесступенчато в зависимости от приложенного к валу турбины (читай: колесам автомобиля) сопротивления.
Поясним эти аксиомы на конкретных примерах. Допустим, автомобилю, который двигался по равнинному участку дороги, предстоит подъем в гору. Забудем на время про педаль акселератора и посмотрим, как отреагирует на изменение условий движения гидротрансформатор. Нагрузка на ведущие колеса увеличивается, а автомобиль начинает терять скорость. Это приводит к уменьшению частоты вращения турбины. В свою очередь уменьшается противодействие движению рабочей жидкости по кругу циркуляции внутри гидротрансформатора. В результате скорость циркуляции возрастает, что автоматически приводит к увеличению крутящего момента на валу турбинного колеса (аналогично переходу на низшую передачу в механических КПП) до тех пор, пока не наступит равновесие между ним и моментом сопротивления движению.

Читайте также:  Устранения вмятин на кузове авто без покраски

По аналогичной схеме работает автоматическая трансмиссия и при старте с места. Только теперь самое время вспомнить про педаль газа, нажатие на которую увеличивает обороты коленчатого вала, а значит, и насосного колеса, и про то, что сначала автомобиль, а следовательно, и турбина находились в неподвижном состоянии, но внутреннее проскальзывание в гидротрансформаторе не мешало двигателю работать на холостом ходу (эффект выжатой педали сцепления). В этом случае крутящий момент трансформируется в максимально возможное число раз.

Когда скорость автомобиля достигает определенной отметки, то в дело вступает блокировка ГТД, при помощи фрикционных пластин, она прижимает турбинное колесо к корпусу ГДТ и тогда двигатель с АКПП становиться соединен жесткой механической связью и передает 100% крутящего момента АКПП.

Прочитав все вышесказаное закономерно возникает вопрос: зачем же к гидротрансформатору присоединяют КПП, если он сам способен изменять величину крутящего момента в зависимости от нагрузки на ведущие колеса?
Увы, гидротрансформатор может изменять крутящий момент с коэффициентом, не превышающим 2-3,5. Как ни крути, а такого диапазона изменения передаточного числа недостаточно для эффективной работы трансмиссии. К тому же нет-нет да и возникает надобность во включении заднего хода или полном разъединении двигателя от ведущих колес.

Ну и в заключение видео, которое даст полное понимание работы ГДТ

С каждым годом численность автомобилей с АКПП возрастает. На то есть свои причины. Автоматическая трансмиссия намного удобней в эксплуатации, нежели механика. С ней водитель не устает в пробках, да и со сцеплением при должной эксплуатации не бывает проблем. Но устройство автоматической коробки немного сложнее механики. Одна из основных составляющих любой АКПП – это гидротрансформатор (в простонародье «бублик»). Со временем он может выходить из строя. Почему это происходит и каковы признаки неисправности гидротрансформатора АКПП? Рассмотрим в нашей сегодняшней статье.

О конструкции

Гидротрансформатор служит для изменения и передачи крутящего момента, что идет от мотора на коробку передач. В конструкцию элемента входит:

  • Насосное колесо.
  • Турбина.
  • Реакторное колесо.
  • Муфта свободного хода.
  • Блокировочная муфта.

ГДТ размещается в отдельном корпусе, который заполнен АТФ-жидкостью. Последняя выполняет функцию не только смазки, но и «мокрого» сцепления (поскольку корзины и диска как такового в автоматической коробке нет).

При дальнейшем росте скорости вращения гидротрансформатор блокируется (в работу включает специальная муфта). Так, передача крутящего момента от мотора на коробку производится напрямую. Это происходит до следующего включения или выключения передачи.

Работу гидротрансформатора контролирует электронный блок управления. Он воспринимает информацию со всех датчиков, что находятся в «бублике» и формирует выходной сигнал. При возникновении каких-либо проблем электроника тут же сообщит об ошибке. На практике происходит блокировка гидротрансформатора АКПП. Признаки неисправности могут быть разными. Это как электроника, так и механическая часть. Но если коробка встала в аварийный режим, однозначно ее следует продиагностировать.

Сколько служит?

Обычно гидротрансформатор рассчитан на весь срок службы автоматической коробки. Это 250-300 тысяч километров. Старые «мерседесовские» гидротрансформаторы (4АКПП) могут выхаживать и по 500 тысяч. Неисправности гидротрансформатора АКПП «Тойоты Марк-2» 80-х годов тоже возникают редко. Но как и любой другой механизм, он может выйти из строя раньше. Чтобы предотвратить серьезный ремонт, нужно вовремя выявлять поломку и знать признаки неисправности гидротрансформатора АКПП. Самые характерные из них мы перечислим ниже.

Звуки, вибрация

Как самостоятельно определить признаки неисправности гидротрансформатора АКПП? В первую очередь, нужно прислушаться к работе самой коробки. Так, при переключении передач может возникать механический звук (шуршание). Поначалу он едва заметен. А при увеличении оборотов двигателя и вовсе пропадает. О чем это говорит? Такие признаки неисправности гидротрансформатора АКПП свидетельствуют о проблеме с упорными подшипниками игольчатого типа. Элемент располагается между крышкой гидротрансформатора и турбинным (либо реакторным) колесом.

Если при скоростях 60-90 километров в час возникает легкая вибрация, это говорит о забитом масляном фильтре. Также подобные симптомы происходят из-за некачественной или старой АТФ-жидкости. Решение проблемы – замена фильтра и масла. В большинстве случаев ремонт на этом заканчивается.

Многие применяют частичную замену масла – сливают часть старого и доливают новое, повторяя этапы 2-3 раза. Но специалисты рекомендуют не экономить на полной замене АТФ-жидкости. Она производится на стенде под давлением.

Аварийный режим

Подразумевает работу трансмиссии только на первых трех скоростях. Как определить неисправность гидротрансформатора АКПП? На современных авто дополнительно высвечивается предупреждение на панели приборов. Коробка может вставать в аварийный режим по разным причинам:

  • Повреждение корпуса КПП.
  • Наличие стружки в АТФ-жидкости.
  • Наличие металлических обломков турбины.
  • Неисправности фрикционной группы и муфты.
Читайте также:  Шампунь для мытья автомобиля

Что примечательно, в аварийный режим коробка может входить лишь периодически. Например, после нагрева АТФ-жидкости до определенных температур. Причину нужно искать в датчиках (расхода воздуха, распредвала и даже системы АБС). Если коробка встает в аварию неожиданно, стоит осмотреть целостность электрической проводки.

При переходе с первой на вторую передачу может ощущаться глухой удар в режиме «Д». Эти признаки неисправности гидротрансформатора АКПП вибрацией тоже могут сопровождаться. В данном случае проблема решается сканированием входных и выходных датчиков. Существуют и другие симптомы неисправности гидротрансформатора АКПП. О них мы расскажем далее.

Проблемы с динамикой

Автомобиль может плохо набирать скорость. Причин тому множество, но если рассматривать признаки неисправности гидротрансформатора АКПП («БМВ» в том числе), то это обгонная муфта. Если она вышла из строя, ГДТ следует разобрать и заменить поломанную деталь.

Запах горелой пластмассы

Такое может возникать на стоящем автомобиле. Запах горелого пластика ощущается в районе коробки передач. О чем это говорит? Подобные признаки неисправности гидротрансформатора АКПП («Тойоты» в том числе) возникают из-за перегрева и плавления полимерных деталей «бублика». Это является следствием забитого масляного радиатора. Он может находиться как в самой коробке, так и отдельно от нее. Исправная система охлаждения АКПП – залог надежной работы гидротрансформатора.

Двигатель глохнет

При попытке трансмиссии перейти на повышенную или пониженную передачу, мотор начинает глохнуть. Это происходит из-за сбоев в электронике, которая блокирует работу гидротрансформатора. Зачастую виновником проблемы является электронный блок управления. Но о нем мы еще поговорим ниже.

Причины неправильной работы ГДТ

Специалисты выделяют несколько факторов, которые могут влиять на работу гидравлического трансформатора:

  • Кулиса рычага АКПП.
  • Масло (АТФ-жидкость).
  • Электронный блок управления АКПП.

Рассмотрим эти проблемы более подробно.

Кулиса

С годами в АКПП старого типа может выходить из строя кулиса. Такие агрегаты имеют механическую связь селектора с коробкой. Это приводит к затруднению включения нужно режима КПП. Селектор заедает в одном положении. Выход из ситуации – замена селектора и кулисы. В некоторых автомобилях данную операцию можно сделать без демонтажа самой КПП.

Масло

От состояния АТФ-жидкости во многом зависит ресурс и исправность АКПП. Специалисты рекомендуют производить ее замену раз в 40-50 тысяч километров. Однако своевременная замена еще не является залогом продолжительной работы гидротрансформатора. В случае потеков и низкого уровня АТФ-жидкости «бублик» выйдет из строя очень быстро.

Обратите внимание и на состояние самого масла. Так можно вовремя определить и предотвратить неисправности, связанные с гидротрансформатором. Наличие стружки на щупе исключено. Если это так, значит, либо вышло из строя турбинное или реакторное колесо, либо износилась торцевая шайба.

Обратите внимание! При эксплуатации АКПП с низким уровнем АТФ-жидкости, возможен перегрев ГДТ.

Периодически осматривайте днище автомобиля, а именно крышку (поддон) автоматической коробки. Иногда уплотнительные прокладки могут давать течь. Эксплуатировать автомобиль с такой неисправностью нежелательно, поскольку уровень масла может упасть в любой момент.

Электронный блок управления

Это основной узел, управляющий работой автоматической коробки. Блок при неисправностях может неправильно выбирать обороты для переключения скоростей либо же полностью блокировать работу трансмиссии. ЭБУ – довольно надежный механизм, но при воздействии определённых факторов он выходит из строя. Это могут быть:

  • Резкие перепады напряжения бортовой сети.
  • Механические удары, вибрации.
  • Повышенная температура.
  • Высокая влажность.
  • Повреждение изоляции и окисление контактов.

Поломки, связанные с электронным блоком, решаются его полной заменой либо установкой новых отдельных управляющих шлейфов.

Неполадки с гидроблоком

Неисправности гидротрансформатора АКПП могут возникать и из-за гидроблока. Внешне он являет собой некую плиту и выглядит следующим образом:

Заключение

Итак, мы выяснили основные признаки и причины неисправностей гидротрансформатора АКПП. В большинстве случаев поломка сопровождается ошибками на приборной доске и характерным звуком работы самой коробки. При появлении пинков и вибраций, следует применять детальную диагностику. В зависимости от масштаба проблемы, решается это заменой масла или деталей самого гидротрансформатора (турбинное колесо, подшипники). Своевременное выявление неисправностей позволит вам избежать серьезного ремонта.

Казалось бы, это чисто гидравлический узел и ломаться там нечему, разве что протечь может… Но нет, современный гидротрансформатор много сложнее в устройстве, чем картинка в старом учебнике и скорее является узлом с ограниченным сроком службы, после чего должен пройти процедуру восстановления. Что же с ним происходит, что у него внутри и как это починить?

Читайте также:  Как отмыть поршня от нагара

Как устроен "бублик"?

Основной задачей гидротрансформатора всегда было преобразование крутящего момента и оборотов: он работает как гидравлический редуктор, который умеет снижать обороты и повышать крутящий момент с коэффициентом трансформации до 2.4. Основана его работа на передаче энергии через поток жидкости — в данном случае трансмиссионного масла, которое мы все знаем как ATF (automatic transmission fluid).

Коленчатый вал мотора связан с насосным колесом, которое разгоняет жидкость и отправляет ее на турбинное колесо. Турбинное колесо в свою очередь связано с коробкой передач. Жидкость раскручивает турбинное колесо и отправляется обратно на насосное. Но перед этим она попадает на лопатки направляющего аппарата, выполненного в виде колеса-реактора, которые ускоряют поток жидкости и направляют его в сторону вращения.

Таким образом поток жидкости ускоряется до тех пор, пока скорости вращения насосного и турбинного колес не выравниваются, и тогда гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, при котором преобразования крутящего момента не происходит, а направляющий аппарат начинает свободно вращаться, не мешая току жидкости.

Чем больше разница скоростей вращения турбинного и насосного колес, тем больше ускоряется ток жидкости, но при этом она начинается нагреваться, а КПД гидротрансформатора падает — больше энергии уходит в нагрев. Когда же скорости вращения колес выравниваются, то в передаче момента через жидкость с большими потерями смысла нет.

Поэтому со временем в гидротрансформаторы стали внедрять элементы обычного фрикционного сцепления, основанного на трении. Называется это блокировкой гидротрансформатора. Суть блокировки — в соединении входного и выходного валов, чтобы передавать момент напрямую. Без нее старые машины с АКПП, как говорится, "не ехали".

На самых старых конструкциях блокировка срабатывала автоматически, за счет давления рабочей жидкости, но с появлением АКПП с электронным управлением функция стала управляться отдельным клапаном. Говорить же о способах реализации блокировки нужно в отдельной статье, потому что их великое множество. Но смысл один — соединять валы и временно исключать из цепочки передачи крутящего момента трансмиссионное масло.

А вскоре на фрикционы блокировки возложили задачи, сходные с задачами обычного сцепления механической КПП — при разгоне они немного смыкались, пробуксовывая и помогая передавать крутящий момент, а сама блокировка стала срабатывать очень рано, чтобы уменьшить потери в гидротрансформаторе. Собственно, современные гидромеханические "автоматы" уже нельзя назвать классическими — это уже некий гибрид.

И чем мощнее становились двигатели, тем сильнее нагревалась жидкость в ГТД, тем сложнее было обеспечить его охлаждение, и тем больше работы по передаче крутящего момента старались переложить на сцепление блокировки.

Что ломается в гидротрансформаторе?

Раз есть сцепление внутри "бублика", значит, оно изнашивается — вечных фрикционных пар не бывает. К тому же продукты их износа загрязняют внутренности ГТД, поток горячей жидкости с абразивом "выедает" металл лопаток и других внутренних частей. Также потихоньку стареют, выходят из строя от перегрева или просто разрушаются уплотнения-сальники, а иногда выходят из строя подшипники или даже ломаются лопасти турбинных колес.

Продукты износа фрикционной накладки попадают и в саму АКПП, ведь охлаждение ГТД идет прокачкой масла через насос коробки и общий теплообменник. А в гидроблоке АКПП (о нем нужно рассказывать отдельно) есть еще много разных мест, где грязь может что-то забить или жидкость может проточить лишние отверстия, повредить соленоидные клапаны, замкнуть проводники…

В общем, со временем ГТД становится основным источником "грязи" в АКПП, которая обязательно выведет ее из строя. У некоторых АКПП проблема осложняется тем, что материал накладок "приклеен" к основе, и по мере износа в жидкость начинают попадать клеющие вещества, ускоряя процессы загрязнения в разы.

Таким образом, поживший "бублик" нужно менять или ремонтировать, пока он не сломал всю коробку передач. К слову, старые АКПП, у которых блокировка срабатывала редко, только на высших передачах или ее не имелось вовсе, имеют заметно большие интервал замены масла и ресурс.

Наиболее печальный случай

К чему это приводит, можно увидеть на примере широко распространенной 5-ступенчатой АКПП Mercedes 722.6. Она ставилась на несколько десятков моделей Mercedes-Benz, Jaguar, Chrysler, Dodge, Jeep и SsangYong c 1996 года и ставится по сей день.

В этой коробке передач гидротрансформатор блокируется на всех передачах, и специальный клапан регулирует его прижатие. Даже при плавном разгоне включается частичная блокировка, а при резком блокировка включается почти сразу. Машина получается экономичной и динамичной.

Комментировать
1 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector