Работа автоматической коробки передач

Первая передача в обычном режиме

Активными механизмами являются многодисковая муфта K1 и обгонная муфта F.

Вместе с валом турбинного колеса вращается коронная шестерня H1 одинарного планетарного ряда. Эта шестерня приводит во вращение сателлиты P1, которые обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S1. При этом приводится во вращение водило PT1.

Так как муфта многодисковая K1 замкнута, крутящий момент передается на солнечную шестерню S3 сдвоенного планетарного ряда. Длинные сателлиты передают крутящий момент на коронную шестерню H2, которая непосредственно связана с ведущей шестерней промежуточной передачи. Водило PT2 опирается при этом на обгонную муфту F.

Учитывая, что первая передача осуществляется с участием обгонной муфты F, при переходе автомобиля на режим движения накатом передача крутящего момента прекращается. При этом ведущими являются колеса автомобиля. Обгонная муфта F свободно вращается в направлении, противоположном ее блокировке, поэтому тормозное действие двигателя не используется.

Рис. Работа АКП на первой передаче:
а – в обычном режиме; б – при торможении двигателем; Н – коронные шестерни

Первая передача при торможении двигателем в режиме управления. Активные механизмами являются многодисковая муфта K1 и многодисковый тормоз B2. Передача крутящего момента соответствует при этом описанной выше для первой передачи. Торможение двигателем при движении на первой передаче осуществляется с помощью тормоза B2. При этом тормоз B2 блокирует обгонную муфту F и вместе с ней водило PT2. В отличие от обгонной муфты тормоз B2 может блокировать водило PT2 при любом направлении его вращения, что позволяет использовать его и при включении заднего хода.

Вторая передача

Активными механизмами являются многодисковая муфта K1 и многодисковый тормоз B1.

Вал турбинного колеса вращается вместе с коронной шестерней H1 одинарного планетарного ряда. Эта шестерня увлекает за собой сателлиты P1, которые обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S1. Вместе с ними вращается водило PT1.

Муфта K1 соединяет водило PT1 с солнечной шестерней S3, передавая крутящий момент на сдвоенный планетарный ряд.

Тормоз B1 удерживает большую солнечную шестерню S2 от вращения. С солнечной шестерни S3 крутящий момент передается на короткие сателлиты P3 и далее на длинные сателлиты P2. При этом длинные сателлиты P2 обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S2 и приводят во вращение коронную шестерню H2.

Рис. Работа АКП на второй и третьей передаче:
а – на второй; б – на третьей

Третья передача

Активными механизмами являются многодисковые муфты K1 и К3.

Вал турбинного колеса вращается вместе с коронной шестерней H1 одинарного планетарного ряда. Эта шестерня увлекает за собой сателлиты P1, которые обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S1. Вместе с ними вращается водило PT1.

Муфта K1 соединяет водило PT1 с солнечной шестерней S3, передавая крутящий момент на сдвоенный планетарный ряд. Муфта K3 также передает крутящий момент на солнечную шестерню S2 сдвоенного планетарного ряда. Одновременное замыкание муфт K1 и K3 приводит к блокированию сдвоенного планетарного ряда. В результате этого крутящий момент передается со сдвоенного планетарного ряда непосредственно на ведомую шестерню промежуточной передачи.

Четвертая передача

Активными механизмами являются многодисковые муфты K1 и К2.

Вал турбинного колеса вращается вместе с коронной шестерней H1 одинарного планетарного ряда и наружным барабаном муфты K2. Шестерня H1 увлекает за собой сателлиты P1, которые обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S1. Вместе с ними вращается водило PT1.

Муфта K1 соединяет водило PT1 с солнечной шестерней S3, передавая крутящий момент на сдвоенный планетарный ряд. Одновременно крутящий момент передается с вала турбинного колеса на водило PT2 сдвоенного планетарного ряда через замкнутую муфту K2. Длинные сателлиты P2 и находящиеся с ними в зацеплении короткие сателлиты P3 приводят во вращение коронную шестерню H2 через водило PT2.

Рис. Работа АКП на четвертой и пятой передаче:
а – на четвертой; б – на пятой

Пятая передача

Активными механизмами являются многодисковые муфты K1 и К3.

Вал турбинного колеса вращается вместе с коронной шестерней H1 одинарного планетарного ряда и наружным барабаном муфты K2. Шестерня H1 увлекает за собой сателлиты P1, которые обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S1. Вместе с ними вращается водило PT1.

Муфта K3 соединяет водило PT1 с солнечной шестерней S2, передавая крутящий момент на сдвоенный планетарный ряд.

Муфта K2 соединяет вал турбинного колеса с водилом сдвоенного планетарного ряда, передавая на него крутящий момент. Длинные сателлиты P2 вместе с водилом PT2 и солнечной шестерней S2 приводят во вращение коронную шестерню H2.

Шестая передача

Активными механизмами являются многодисковая муфта К2 и тормоз В1.

Тормоз B1 удерживает солнечную шестерню S2 от вращения. Муфта K2 соединяет вал турбинного колеса с водилом сдвоенного планетарного ряда, передавая на него крутящий момент. Сателлиты P2 обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S2, увлекая во вращение коронную шестерню H2.

Муфты K1 и K3 разомкнуты, поэтому одинарный планетарный ряд в передаче крутящего момента не участвует.

Рис. Работа АКП на шестой передаче и передаче заднего хода:
а – на шестой; б – на передаче заднего хода

Передача заднего хода

Активными механизмами являются многодисковая муфта К3 и тормоз В2.

Вал турбинного колеса вращается вместе с коронной шестерней H1 одинарного планетарного ряда. Шестерня H1 увлекает за собой сателлиты P1, которые обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S1. Вместе с ними вращается водило PT1.

Муфта K3 соединяет водило PT1 с солнечной шестерней S2, передавая крутящий момент на сдвоенный планетарный ряд. Тормоз B2 удерживает водило PT2 сдвоенного планетарного ряда. С солнечной шестерни S2 крутящий момент передается на длинные сателлиты P2. Так как водило PT2 неподвижно, крутящий момент передается на коронную шестерню H2, постоянно связанную с валом промежуточной передачи. При этом коронная шестерня H2 вращается в противоположном коленчатому валу направлении.

Муфта блокировки гидротрансформатора (МБГ)

Гидротрансформатор работает по принципу гидродинамической передачи, поэтому передача крутящего момента возможна только при наличии разности частот вращения насосного и турбинного колес. Эту разность называют проскальзыванием гидротрансформатора. Проскальзывание приводит к снижению его KПД. Для устранения проскальзывания при движении автомобиля с высокими скоростями и малыми нагрузками в АКП применяется муфта блокировки гидротрансформатора, ведомый диск 5 которой может иметь накладки с одной или с двух сторон. В последнем случае обеспечивается  более длительная передача больших крутящих моментов. Диск с накладками установлен между корпусом гидротрансформатора и нажимным диском муфты 3. Ведомый диск жестко соединен с турбинным колесом. При замыкании муфты крутящий момент передается на ведомый диск с двух сторон и далее на турбинное колесо.

Управление муфтой производится посредством электрогидравлических распределителей, которые изменяют направление течения рабочей жидкости и ее давление на ту или иную сторону нажимного диска муфты. Передаваемое через управляющую магистраль давление жидкости действует на золотниковые клапаны, которые управляют направлением подачи и давлением рабочей жидкости, поступающей в муфту блокировки.

Рис. Гидравлическая схема управления блокировки гидротрансформатора:
а – муфта блокировки разомкнута; б – муфта блокировки замкнута; 1– электромагнитный клапан регулятора давления; 2 – вал турбинного колеса; 3 – нажимной диск; 4 – турбинное колесо; 5 – ведомый диск муфты; 6 – насосное колесо; 7 – реактор; 8 – клапан системы смазки; 9 – обратный клапан; 10 – охладитель жидкости; 11 – распределительный клапан рабочей жидкости; 12 – регулятор давления в гидротрансформаторе; 13 – насос

При разомкнутой муфте на обе стороны ее нажимного диска действует одинаковое давление. При этом жидкость перетекает из полости под нажимным диском в полость турбинного колеса вдоль поверхностей трения промежуточного диска. Нагретая рабочая жидкость направляется через распределительный клапан 11 к охладителю 10.

Замыкание муфты блокировки гидротрансформатора производится в результате изменения направления подачи жидкости распределителем и изменения ее давления регулятором. При этом давление в полости под нажимным диском снижается. Нажимной диск перемещается под давлением жидкости со стороны турбинного колеса 4, в результате чего муфта замыкается. Передаваемый муфтой крутящий момент изменяется в зависимости от положения распределителя и регулятора давления в системе ее управления. При этом момент, передаваемый муфтой,  зависит от тока управления электромагнитного клапана регулятора давления 1– чем больше сила тока, тем больше момент.

Система охлаждения жидкости

Охлаждение рабочей жидкости в АКП может осуществляться как в теплообменнике (охладителе), закрепленном непосредственно на картере коробки передач и подключенном к системе охлаждения двигателя, так и с помощью  обдуваемом воздухом радиатора, установленного в передней части кузова перед радиатором системы охлаждения двигателя.