Что всем нужно знать об автомобиле

Гидротрансформатор по форме напоминает полый бублик, внутри которого находятся всего несколько основных деталей плюс гидравлическая жидкость, которая также выполняет и роль смазки – ATF. Насосное колесо имеет крыльчатку и приводится от двигателя, турбинное колесо с ответной крыльчаткой воспринимает вращение от насосного колеса через ATF и начинает вращаться само. По сути, ГТ это гидромуфта, но с приятными дополнениями. Между насосом и турбиной находится статор, который не позволяет преобразовываться потокам ATF, еще сохранившим скорость, в бесполезное и вредное тепло, а перенаправляет их опять на крыльчатку турбины и так несколько раз, в результате крутящий момент от двигателя сильно возрастает, примерно в три раза, разумеется, за счет скорости вращения – законы механики никто не отменял. Статор сидит на обгонной муфте и при достижении определенной скорости, поток жидкости освобождает статор и тот начинает крутиться вместе со всей конструкцией, момент не увеличивается, но и скорость вращения не уменьшается. В относительно современных коробках имеется еще и плита блокировки, которая при отсутствии ударных нагрузок полностью блокирует ГТ и связь с колесами становится жесткой. Плита блокировки помогает избежать потерь КПД и выделения ненужного тепла. В свободном ГТ КПД не превышает 85%. А блокировка доводит КПД до 100% и препятствует нагреву, что хорошо и для самой конструкции, и с точки зрения экономии топлива.

АКПП механизм и так немаленький, поэтому параллельные валы и набор шестерен для него будет перебором. Передаточное отношение можно изменять значительно проще, стоит вспомнить такую схему как планетарная передача. Эпицикл, водило, солнечная шестерня и сателлиты – в зависимости от того, какой элемент конструкции свободен, а какой заблокирован, и получается суммирующее передаточное число.

Когда-то АКПП управлялись полностью гидравликой, и это всех устраивало, во всяком случае, в США, передач хватало и трех, а огромные мощные V8, от шести и более литров, частично нивелировали некоторую нерасторопность «автомата». После того, как бензин сильно подорожал, взгляды автолюбителей обратились и на восток, и на запад, где подход к автомобилестроению был несколько другим.

Старые АКПП, несмотря на нерасторопность, обладали внушительным сроком службы, довольно простой по нынешним меркам конструкцией: вакуумные дроссельные клапаны, центробежные регуляторы, никакой электроники, а основной гидравлический блок назывался «мозгами» среди ремонтников не только из-за функционала, но и по причине сильного внешнего сходства с оригиналом. Соответствующие планетарные ряды обслуживались ленточными тормозами, которые, несмотря на ряд достоинств, сильно нагружали корпус агрегата при работе, в общем, эту конструкцию на середину-конец прошлого века можно назвать классикой. Ныне подобные коробки если где-то и для чего-то выпускаются, то уж явно не для перспективных авто и не в развитых странах.

Претензии к старым АКПП были совершенно очевидными, и с ними никто не спорит: низкий КПД, скорость срабатывания, малое количество передач. Собственно, подобная «классика» и экономия топлива понятия диаметрально противоположные.

Ныне все изменилось. На откуп гидравлике остается все меньше, электроники становится все больше, мехатронный модуль коробки назвать «мозгами» уже не поворачивается язык, совсем не похож, а сигналы на переключения задействуют привычные датчики: положения дроссельной заслонки, импульсного генератора и т.д. Планетарные ряды блокируются пакетом фрикционов через гидравлические клапана, которые опять же управляются соленоидами по сигналу с ЭБУ. У пакетов фрикционов также существуют свои недостатки, в том числе необходима очень точная настройка всей передаточной цепи, однако при нынешнем уровне технологий все проблемы решились. АКПП стала очень сложным и прецизионным механизмом, плохо поддающимся ремонту, однако взамен мы получаем высокую скорость переключения (по этому параметру даже бюджетные коробки не уступают «механике», что уж говорить о топе вроде ZF или Aisin) и огромное количество передач. Гидротрансформатор теперь моментально блокируется сразу после падения ударной нагрузки, а сам «бублик» сильно похудел и уменьшился в размерах – разработчики объясняют это необходимостью повышения КПД (обратите внимание на ГТ SkyActive от Mazda). Появились и дополнительные электронные программы, позволяющие избежать падения оборотов при интенсивном разгоне, т.е., сводящие к минимуму разрыв мощности. Эти системы используются обычно на спортивных автомобилях, например, у Infiniti сие называется Downshift Rev Matching.

Несмотря на сложность, АКПП по безотказности и продуманности до сих пор находится в топе и по надежности уступает лишь «механике», что неудивительно – эта конструкция шлифовалась больше полувека.

Глава 9 Полный привод

После коробок передач желательно рассмотреть и трансмиссионные тонкости, а так как тонкостей больше всего именно при всех ведущих колёсах, с полного привода и начнём.