Что такое гидротрансформатор АКПП, устройство, принцип работы, особенности современных ГТФ: Тойота, Субару, Мазда, неисправности и способы их устранения
Устройство гидротрансформатора АКПП
Что такое гидротрансформатор в АКПП или «бублик», как его называют механики? ГДТ — это гидропривод, который связывает двигатель и автомат без жесткого соединения. Играет роль сцепления в аналогии с МКПП.
Гидроприводы бывают двух видов: гидромуфта и гидротрансформатор. Разница между ними заключается в возможности трансформатора преобразовывать крутящий момент. В то время как гидромуфта может только передавать. «Бублик» АКПП работает в обоих режимах с автоматическим переключением, поэтому его можно назвать гибридным агрегатом.
Для чего в АКПП нужен гидротрансформатор? Узел имеет несколько назначений:
- обеспечивает бесступенчатое переключение скоростей и плавное движение автомобиля;
- гасит вибрации и удары от работы двигателя и трансмиссии, продлевая их срок службы;
- позволяет работать двигателю на холостом ходу;
- способствует торможению двигателем;
- повышает проходимость автомобиля в тяжелых условиях, непрерывно передавая крутящий момент от двигателя к колесам.
Устройство гидротрансформатора АКПП основано на законах гидравлики. Механическая сила двигателя переходит в «бублик» и превращается в гидравлическую энергию за счет движения потока жидкости в полости ГДТ. Возникает давление и кинетическая энергия, которые заставляют вращаться вал трансмиссии. А от него крутящий момент переходит в планетарный механизм переключения передач.
В теории АКПП могла бы состоять только из гидротрансформатора. Но на больших скоростях его КПД сильно снижается. Передаточное отношение «бублика» ограничено. Он не может обеспечить движение задним ходом или достаточное количество передач. Поэтому в АКПП за гидротрансформатором устанавливают планетарный редуктор, который способен получить любое передаточное число в заданном диапазоне.
Одним из передовых разработчиков восьми скоростных коробок передач с гидротрансформатором является немецкая компания ZF. Высокотехнологичные трансмиссии этого производителя устанавливают в автомобилях Jeep, BMW, Volkswagen, Audi, Jaguar, Cadillac, Infinity.
Источник: http://akppoff.ru/korobka-avtomat/gidrotransformator-akpp
История появления
Первый в мире серийный легковой автомобиль без педали сцепления
Впервые принцип передачи крутящего момента посредством рециркуляции жидкости между двумя лопастными колесами без жесткой связи был запатентован немецким инженером Германом Феттингером в 1905 году. Устройства, работающие на основе данного принципа, получили название гидромуфта. В то время развитие судостроения требовало от конструкторов найти способ постепенной передачи крутящего момента от парового двигателя к огромным судовым винтам, находящимся в воде. При жесткой связи вода тормозила резкий ход лопастей при запуске, создавая чрезмерную обратную нагрузку на двигатель, валы и их соединения.
Впоследствии модернизированные гидромуфты стали использоваться на лондонских автобусах и первых дизельных локомотивах в целях обеспечить их плавное трогание с места. А еще позже гидромуфты облегчили жизнь и водителям автомобилей. Первый серийный автомобиль с гидротрансформатором, Oldsmobile Custom 8 Cruiser, сошел с конвейера завода General Motors в 1939 году.
Источник: http://techautoport.ru/transmissiya/korobka-peredach/gidrotransformator.html
Зачем нужен гидротрансформатор (бублик) в АКПП
Гидравлический трансформатор является одним из важнейших агрегатов автомобиля, обеспечивающий связь между мотором и трансмиссией, по сути выполняющий функции сцепления и некоторые другие.
Из-за внешнего сходства с хлебобулочным изделием он получил название «бублик» среди автомехаников.
Читайте также: Автоматическая Коробка Передач АКПП — принцип работы, устройство и эксплуатация
Основные функции гидротрансформатора:
- передача крутящего момента с его двукратным преобразованием в сторону увеличения;
- частичное выполнение функции сцепления как в МКПП, при изменении ступеней бублик разрывает прямую связь ДВС и трансмиссии;
- защита АКПП при быстром наборе скорости и торможении двигателем;
- при смене передачи гидравлический трансформатор частично забирает крутящий момент на себя, обеспечивая плавную смену ступеней.
Источник: http://autovogdenie.ru/ustrojstvo-i-princip-raboty-gidrotransformatora-bublika-akpp.html
Как действует гидротрансформатор АКПП
Современный гидротрансформатор блокируется при сравнивании скоростей оборотов валов – входного и выходного. На практике это случается после развития скорости транспортного средства, равной более 70 км/час. Тормозная накладка поршня гидротрансформатора замедляет вращение масляной жидкости. Валы двигателя внутреннего сгорания и коробки передач взаимно фиксируются. Силовой агрегат и трансмиссия образуют единое целое, происходит синхронное вращение валов.
Когда гидротрансформатор полностью передает вращение на АКПП от силового агрегата, потери мощности равны нулю. Данная функция гидротрансформатора напоминает действие педали механизма сцепления на коробке перемены передач механического типа.
Во время работы гидротрансформатора кинетическая энергия двигателя расходуется на движение масла, которое разогревается от трения. При взаимном касании фрикциона со стальным диском происходит интенсивное истирание накладки, фрагменты износа в виде пыли попадают в масляный состав гидротрансформатора. Стабильность работы автоматической трансмиссии и ходовой части находится в прямой зависимости от степени износа фрикционных накладок и смазочного материала.
Источник: http://motoran.ru/interesnoe/gidrotransformator-akpp
Преимущества
- Плавность движения и троганья с места.
- Снижение вибраций и нагрузок на трансмиссию от неравномерности работы двигателя.
- Возможность увеличения крутящего момента двигателя.
- Отсутствие необходимости обслуживания (замены элементов и т.д.).
Источник: http://techautoport.ru/transmissiya/korobka-peredach/gidrotransformator.html
Муфта блокировки ГДТ
Муфта блокировки установлена на шлицах входного вала АКПП и предназначена для механического соединения насосной части и ротора.
Составные части муфты блокировки:
- поршень блокировки, посредством которого идет нажим на зону роторного колеса с фрикционным слоем;
- задняя крышка кожуха гидротрансформатроа, на которой также имеется фрикционный слой. Крышка сварена с насосной секцией;
- фрикционная накладка;
- демпфер крутильных колебаний. Является аналогом двухмассового маховика на авто с механической КПП. Призван гасить неравномерность вращения коленчатого вала, минимизируя негативное воздействие крутильных колебаний на детали коробки передач. Также демпфер смягчает момент включения/выключения муфты блокировки, что делает ее работу для водителя незаметной.
Работа системы невозможна без клапана муфты гидротрансформатора и блока управления АКПП, который считывает показания датчиков и управляет исполнительными механизмами.
Источник: http://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/gidrotransformator-akpp/
Признаки неисправности
О проблемах в гидротрансформаторе сигнализирует быстрое потемнение масла после замены. Автомобиль может расходовать больше топлива и дергаться при спокойном движении. Другие признаки можно распознать по ощущениям, слуху и запаху.
| Симптом | Причина |
| Громкий металлический стук, скрежет при переключении передач | Разрушились лопасти колес |
| Легкий металлический звук, шуршание при переключении передач | Вышли из строя опорные подшипники |
| Вибрации, толчки при переключении скоростей, движение «по терке» | Проскальзывание гидротрансформатора из-за износа фрикционного слоя на муфте блокировки |
| Вибрация на скорости 50 — 70 км/ч | Неравномерное истирание фрикциона, загрязнение жидкости, забитый масляный фильтр |
| Ухудшилась динамика автомобиля | Неисправна обгонная муфта |
| При проверке уровня масла обнаружены частицы металла | Возможно повреждение муфты свободного хода, износ деталей |
| Двигатель заглох при смене передач | Работа гидротрансформатора блокируется системой управления |
| Запах расплавленной пластмассы | Перегрев гидротрансформатора. Плавление пластиковых элементов. |
Обнаружение симптомов не всегда указывает на проблему в гидротрансформаторе, поскольку причина может скрываться и в других частях коробки. Диагностика гидротрансформатора поможет определить причину и характер поломки в АКПП.
Мастер автосервиса проводит проверку по такому алгоритму:
- Собирает информацию о побеге автомобиля, сроках замены ATF, проведенных капремонтах, симптомах.
- Снимает коды неисправности с бортового компьютера.
- Осматривает АКПП.
- Ставит диагноз или проводит дополнительные тесты: меняет масло, измеряет давление, прозванивает электрические цепи.
Предварительный диагноз можно поставить и самостоятельно. Для этого нужно изучить мануалы, устройство и особенности своей АКПП.
Источник: http://akppoff.ru/korobka-avtomat/gidrotransformator-akpp
Недостатки
- Низкий КПД (по причине отсутствия гидравлических потерь и жесткой связи с двигателем).
- Плохая динамика автомобиля, связанная с затратами мощности и времени на раскручивание потока жидкости.
- Высокая стоимость.
Источник: http://techautoport.ru/transmissiya/korobka-peredach/gidrotransformator.html
Режим блокировки
Устройство гидротрансформатора с блокировкой
Для того, чтобы справиться с основными недостатками гидротраснформатора (низкий КПД и плохая динамика автомобиля), был разработан механизм блокировки. Принцип его работы схож с классическим сцеплением. Механизм состоит из блокировочной плиты, которая связана с турбинным колесом (а следовательно, с первичным валом КПП) через пружины демпфера крутильных колебаний. Плита на своей поверхности имеет фрикционную накладку. По команде блока управления трансмиссией, плита прижимается накладкой к внутренней поверхности корпуса гидротрансформатора при помощи давления жидкости. Крутящий момент начинает передаваться напрямую от двигателя к коробке передач без участия жидкости. Таким образом достигается снижение потерь и более высокий КПД. Блокировка может быть включена на любой передаче.
Источник: http://techautoport.ru/transmissiya/korobka-peredach/gidrotransformator.html
Ремонт ГДТ
В ремонт гидротрансформатора АКПП в сервисном центре входит:
- съем и разбор автомата;
- слив жидкости из гидротрансформатора;
- разрез сварочного шва на токарном станке;
- мытье и очистка составных деталей от стружки и масляных пятен;
- проведение внешнего осмотра;
- замена фрикционного диска, уплотнителей, даже если они в целом состоянии;
- замена подшипников, обгонной муфты, ступицы при необходимости;
- сборка, сварка корпуса;
- проверка биения, давления, герметичности;
- установка ГДТ в АКПП;
- балансировка в сборе.
От качества и точности выполненных работ зависит дальнейший срок службы гидротрансформатора. Для ремонта нужны специализированные инструменты, станки, стенды, знания особенностей конкретной АКПП. В случае неполадок нужно обращаться в узконаправленный сервис, который «набил руку» на ремонте определенной модели.
Агрегат не всегда можно починить. Для особо редких экземпляров сложно найти замену. В этому случае принимают решение о восстановлении деталей ГДТ.
Средняя цена за ремонт «бублика» АКПП составляет 5000 р. Замена — от 50 000 р. Цены зависят от модели агрегата и сложности поломки.
Источник: http://akppoff.ru/korobka-avtomat/gidrotransformator-akpp
Особенность Honda
Двухвальная АКПП Хонда
Уже упоминалось, что коробки Honda отличаются от всех остальных автоматов, по сути это обычная механика с гидравлическим управлением. Плюсы этих коробок — это надежность, т. к. ломаться там практически нечему, они проще в ремонте и изготовлении. Состоят такие коробки из двух и более валов с шестернями и путем включения определенной комбинации шестерней меняется передаточное число.
Одна шестерёнка в каждой паре постоянно сцеплена со своим валом, вторая связана со своим через так называемое мокрое сцепление (фрикционная муфта включения передачи), т. е. все шестерни вращаются, но одна из пары не сцеплена с валом и соответственно крутящий момент и вращение не передаются на колеса автомобиля (нейтраль). Устройство и принцип работы муфты, как и на обычных автоматах. Когда диски сжимаются, вторая шестерня сцепляется со своим валом, соответствующая передача включена.
Задняя реализуется на сцеплении одной из передач. На валу рядом с шестерней одной передачи находится реверсивная шестерня, эти две шестерни не закрепляются жёстко на валу, между ними имеется втулка с зубьями зафиксированная на этом валу, а на этой втулке кольцевая муфта с зубьями. И в зависимости в какую из сторон будет перемещена эта муфта, та шестерня и сцепляется с валом, кольцевая муфта смещается при помощи вилки с гидравлическим приводом. Реверсивная шестерня меняет направление вращения, включается задний ход.
Источник: http://scart-avto.ru/remont/gidrotransformator-v-akpp-chto-eto-takoe-printsip-raboty-i/
Как проверить гидротрансформатор АКПП
Существует несколько стандартных процедур, с помощью которых можно косвенно определить состояние гидротрансформатора автоматической трансмиссии. Полное истинное состояние можно определить лишь при демонтаже указанного узла и его детальной диагностике.
Проверка сканером
Первое, что нужно сделать чтобы определить неисправность гидротрансформатора — это просканировать автомобиль на наличие ошибок специальным диагностическим сканером. С его помощью можно получить коды ошибок, и в соответствии с ними уже предпринимать конкретные ремонтные действия. Такое сканирование поможет выявить ошибки не только гидротрансформатора, но и других систем автомобиля (при наличии ошибок). Это позволяет оценить состояние трансмиссии в целом, и ее отдельных деталей в частности.
Стоп-тест
Косвенную проверку можно сделать и без использования «умной» электроники. Например, в мануалах многих автомобилей можно встретить такой алгоритм как проверить работу гидротрансформатора:
- проверку необходимо проводить на хорошо прогретом двигателе и трансмиссии, особенно, если тестирование выполняется зимой;
- запустить двигатель и установить холостые обороты (около 800 оборотов в минуту);
- включить ручной тормоз, чтобы зафиксировать машину на месте;
- нажать до упора педаль тормоза;
- включить на рычаге трансмиссии режим езды D;
- выжать до упора вниз педаль акселератора;
- на тахометре необходимо следить за показаниями оборотов, у различных машин максимальное значение должно быть приблизительно от 2000 до 2800 оборотов в минуту;
- подождать 2…3 минуты на нейтральной скорости с тем, чтобы охладить коробку передач;
- повторить аналогичную процедуру, но предварительно включив заднюю скорость.
По результатам показаний тахометра можно судить о состоянии гидротрансформатора. Для этого воспользуйтесь усредненными данными, приведенными далее:
- если гидротрансформатор полностью исправен, то значение оборотов по тахометру на полном газе не будет превышать 1800 оборотов в минуту;
- при среднем износе «бублика» соответствующее значение будет приблизительно равно 2000 оборотов в минуту;
- если значение оборотов превышает 2000, то это говорит о значительном износе гидротрансформатора, и чем выше обороты — тем значительнее износ.
Обратите внимание, что точное значение оборотов у различных марок и моделей машин может отличаться, поэтому соответствующие значения необходимо уточнять дополнительно в технической документации к машине.
К сожалению, самостоятельная диагностика автовладельцем состояния гидротрансформатора ограничена. Поэтому при появлении описанных выше симптомов и выполнения стоп-теста рекомендуется обратиться за выполнением детальной диагностики в автосервис, где проверят снятый гидротрансформатор АКПП.
Источник: http://zen.yandex.ru/media/id/5eb17bc379cddb12c5302997/gidrotransformator-akpp-kak-rabotaet-5eb17cb77196c61aab11a2c7