Полуавтоматическая коробка передач: что это такое

Содержание

Электронная система управления коробкой передач

Системы управления автоматических коробок передач, в которых применяется только гидравлика, вытесняются системами, в которых сочетаются элементы электроники и гидравлики (гидравлический привод сохраняется только применительно к фрикционам). К преимуществам применения электроники относятся:

Возможность устанавливать несколько различных программ переключения передач,
Большая плавность включения передачи,
Гибкость и приспосабливаемость к различным типам автомобилей,
Применение упрощенных гидравлических цепей управления и механизмов свободного хода.

Измерительные преобразователи системы определяют нагрузку, положение рычага переключения передач, положение переключателя программ и режима «kick-down», а также частоту вращения вала двигателя и ведомого вала коробки передач. Блок управления обрабатывает эти данные в соответствии с установленной программой и вырабатывает сигналы управления коробкой передач.

Электродинамические преобразователи образуют связь между электронными и гидравлическими цепями, в то время как соленоидные клапаны приводят в действие фрикционы. Используются аналоговые или цифровые регуляторы давления.

Управление переключением передач

Во время выбора необходимой передачи системой запрашиваются данные о частоте вращения ведомого вала коробки передач и двигателя, прежде чем сработает соответствующий соленоидный клапан. Водитель может выбрать из имеющихся требуемую программу переключения передач, например, для обеспечения максимальной топливной экономичности или максимального скоростного режима. В процесс переключения передач можно также в любой момент вмешаться посредством ручного переключения передач рычагом.

Интеллектуальные программы переключения передач оптимизируют управление автомобилем, пополняя стандартные данные управления коробкой передач вспомогательными параметрами, такими, как продольное и поперечное ускорение и скорость перемещения педалей тормоза и подачи топлива. Сложная программа управления позволяет выбирать соответствующую передачу как для текущих условий движения автомобиля, так и для стиля управления. Широкое распространение получили концепции, в которых сочетаются высокий уровень «интеллектуальных» (универсальных) программ переключения передач со средствами активной адаптации к индивидуальному управлению автомобилем.

В дополнение к стандартным положениям переключений рычаг переключения передач может переходить ко второй (параллельной) логической схеме, при которой простого легкого перемещения рычага толчком достаточно для того, чтобы немедленно изменить передачу (если при этом не будет превышена частота вращения вала двигателя).

Блокировка гидротрансформатора

Механическая блокировочная муфта может использоваться для повышения эффективности работы коробки передач за счет устранения проскальзывания в гидротрансформаторе. Переменными параметрами, используемыми для определения условий срабатывания блокировки гидротрансформатора, являются нагрузка на двигатель и частота вращения ведомого вала коробки передач.

Контроль качества переключения

Точность, с которой давление во фрикционных элементах регулируется в зависимости от величины передаваемого крутящего момента, оказывает решающее влияние на качество переключения; это давление устанавливается с помощью специального регулятора. Плавность переключения передач может повышаться за счет кратковременного снижения выходной мощности двигателя на период переключения передачи.

Защитные цепи

Предусмотрены для исключения повреждений коробки передач, связанных с ошибкой водителя, при этом система на ошибочные функции в электрической схеме срабатывает посредством возвращения к запасному режиму.

Конечные элементы управления

Элементы электрогидравлического преобразования, такие как соленоидные клапаны и регуляторы давления, обеспечивают связь между электронными схемами и гидравлическими цепями.

Подробнее об электронном управлении автоматической коробкой передач можно почитать здесь.

Какие отличительные особенности есть в работе полуавтомата?

Так как полуавтомат имеет радикальное новое строение, то можно говорить о его плюсах и недостатках по сравнению с другими типами. Ниже представлены основные положительные моменты:

Плавный разгон. Это достигается за счет плавного переключения передач, которое позволяет достичь минимального времени, 8 миллисекунд;
Только при использовании рассматриваемой модели коробки вы можете полностью использовать все возможности двигателя, начиная с самых низких оборотов и достигая максимальных. Это, бесспорно, положительно отображается на общей динамике автомобиля;
Экономичность. Благодаря более полному использованию работы двигателя, коробка позволяет экономить топливо. Если говорить о численном значении, то экономия достигает 10, а иногда даже 20 процентов;
Комфорт водителя. Все вышеперечисленные факторы позволяют достичь более комфортного вождения.

К сожалению, как и любой иной тип коробки, полуавтоматическая имеет свои и недостатки, которые опять же вытекают из особенностей конструкции.

Полуавтоматическая коробка пердачь на Alfa Romeo

Сложность конструкции. Этот факт увлечет за собой довольно большое количество последствий. Во-первых, трудность ремонта, которая возникает из-за большого количества нюансов. Во-вторых, дороговизна;
Отсутствие возможности быстро реагировать. Из-за особенностей конструкции, которая разработана инженерами, данная модель коробки очень плохо реагирует на резкоменяющиеся условия. Таким образом, при возникновении необходимости какого-либо резкого маневра, она может отработать не совсем отлично, что приведет к плохим последствиям. Пожалуй, это самый серьезный недостаток данного механизма.

Типы АКПП

Сейчас существует три типа автоматических коробок переключения передач:

классическая АКПП. Когда говорят АКПП, то имеют ввиду именно этот тип коробок, и в этой статье мы касаемся именно этого типа. Они устанавливаются на большинстве современных легковых и грузовых автомобилей, хотя другие два типа постепенно увеличивают свое присутствие на авторынке.
Робот (роботизированная коробка передач). Представляет собой один из вариантов автоматической коробки. Главная его особенность — наличие сцепления, которое обеспечивает быстрое переключение передач без потери мощности мотора. В роботе имеются входные и выходные валы, которые объединяются при помощи зубчатых колес, что приводит к переключение скорости, управляются они синхронизатором. Роботизированная коробка обычно управляется специальным электронным блоком управления, но может также управляться водителем.
Вариатор не имеет фиксированных передач, поэтому переключение скорости происходит очень плавно. Переключение скоростного режима осуществляется за счет конусообразных шкивов на входе и выходе коробки. Ременное соединение обеспечивает перемещение узлов. Планетарная передача отвечает за движение задним ходом. Вариатор имеет самую большую экономичность из всех автоматических коробок.

Сварочный полуавтомат для газовой среды

Сварочный полуавтомат предназначенный для работы в защитной газовой среде это новый, набирающий популярность вид сварки. За последние 20 лет использование данного вида сварки достигло больших масштабов.

Этот тип сварки предполагает два вида работ это:

MIG (Metal Insert Gas) — сваривание происходит с воздействием инертного газа, к примеру аргона, а также других видов газовых смесей.

MAG (Metal Active Gas) — процесс сваривания металла с использованием активного газа, к примеру это углекислый газ.

Использование газовых баллонов не позволяет мобильно произвести сварку в любых условиях, однако при стационарном использовании этот вид сварки самый лучший и аналогов у него нет.

Процесс сварки осуществляется при подаче электродной проволоки, в состав которой входит кремний и марганец в зону сварки совместно с углекислым газом.

Таким образом создается защитная среда для электрода и сварочно поверхности от действия окружающей среды.

Преимущество данной сварки это возможность контролировать процесс, также к достоинствам сварки в газовой среде относят экономию времени, потому как при безгазовой сварке необходимо менять электроды и очищать сварочные швы от шлака.

Качество работ с использованием защитной газовой среды намного превосходит безгазовую сварку, но и здесь есть небольшие нюансы.

Рассмотрим их на примере качества швов. При использовании активного газа СО2 шов будет иметь чешуйчатый внешний вид и граты т.е. эффект прилипших шариков. В то же время при использовании смеси газов аргона в количестве 80% и углекислого газа 20% соответственно шов имеет гладкую и ровную поверхность, не требующую дополнительной обработки.

В последние годы для работы сварочных автоматов полуавтоматического типа получило широкое распространение применение инверторные типы источников питания вместо источника переменного тока. Это обусловлено такими плюсами как:

Малый вес прибора
Плавная регулировка напряжения, а значит безопасность выполнения работы
Низкая нагрузка на электросеть, что в свою очередь приводит к бесперебойной работе других электро потребляющих приборов в помещении.

Что учесть при выборе трансмиссионного масла для 3CX

Учтите, что трансмиссионное масло (коробка, мосты) для спецтехники JCB должно удовлетворять требованиям по основным параметрам (вязкость, состав и др.) и иметь требуемые для надежной работы трансмиссии физико-химические характеристики. При использовании трансмиссионной жидкости, не соответствующей требованиям, предъявляемым производителем, возможно снижение ресурса и серьезные поломки трансмиссии.

Масло расходуется в АКПП, переднем и заднем мосту JCB неравномерно – приблизительный расход и частота замены, указываемые заводом-изготовителем, могут не соответствовать реальным данным. Реальный расход зависит от условий эксплуатации, своевременного технического обслуживания, года выпуска экскаватор-погрузчика.

АКПП — автоматическая коробка передач

Несмотря на долговечность и высокий КПД, водители все больше делают выбор в пользу автоматических трансмиссий. Во многом это связано с удобством и характером движения трафика в большом городе — переключать передачи вручную в пробке надоедает. Почему бы не отдать этот процесс полностью под контроль автомобилю?

Автоматическая коробка успешно освобождает водителя от постоянного контроля за рычагом, а значит делает процесс вождения более комфортным. В базовом исполнении имеется четыре режима:

D — вождение
N — нейтраль
R — включение задней передачи
P — паркинг

Также нередко у режима D (drive) есть опции eco, sport и т.п., меняющие режим переключения. В eco-режиме обеспечивается минимальный расход топлива за счет включения повышенной передачи и, соответственно, понижения оборотов двигателя. В sport-режиме наоборот мощность двигателя используется максимально, переключения передач происходят практически на максимально возможных оборотах двигателя. Езда в sport-режиме также способствует очистке выхлопной системы от сажи и нагара.

Структура АКПП отличается от механической коробки передач. В ее основе — планетарные шестерни или планетарный редуктор.

Планетарной она называется из-за наличия центральной шестерни, вокруг которой совершают движения остальные.

Управление АКПП бывает двух типов:

на основе гидротрансформатора
электронное

Гидротрансформатор передает крутящий момент на ведущую шестерню. Механизм передачи происходит через фрикционные диски и тормозные кольца, которые переключают планетарные ряды шестерен, постепенно повышая скорость вращения трансмиссии.

Благодаря гидротрансформатору переключения рядов происходят плавно. Однако КПД не очень высок, и потребление топлива в автомобиле с АКПП выше, чем с другими коробками. Пожалуй, классический автомат является самым популярным типов коробки передач среди всех автоматических трансмиссий.

Плюсы АКПП:

ресурс выше, чем у других автоматических трансмиссий
максимальная комфортность при вождении

Минусы:

сложность в ремонте
высокий расход топлива

Принцип работы коробки-полуавтомата

Вся работа механической части такой коробки практически идентична с «действиями» механической. Существенные отличия наблюдаются в присутствии электронной составляющей, которая и определяет весь существующий комфорт при вождении. За управление этой сложной системой отвечает специальный блок, содержащий все необходимые для эффективного переключения передач алгоритмы. При этом, при работе, он в состоянии учитывать информацию, поступающую от имеющихся в авто систем и самого водителя. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом смены передач.

Несмотря на наличие достаточного количества электронных систем в коробке, основную работу при смене передач выполняют ее стальные механические части, принимающие на себя основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы. Единственным условием является ее обслуживание только у профессиональных механиков – неправильные их действия могут привести к тому, что авто попытается «тронуться самостоятельно», к примеру, со светофора на оживленном перекрестке. По итогам получается, что полуавтоматическая коробка, на сегодняшний день, является наиболее оптимальным средством обеспечить смену передач в автомобиле.

Источник

Отличительные особенности коробки полуавтомата

Как у любого механизма, коробка полуавтомат имеет свои отличительные особенности, которые можно уяснить, рассмотрев достоинства и недостатки.

Достоинства:

плавный равномерный разгон, за счёт быстрого переключения передач (от 8 миллисекунд);
полное использование возможностей двигателя, что сказывается и на динамичности автомобиля;
топливная экономичность признаётся на уровне 10-20%, что связано не только с теми возможностями, что даёт коробка, но и возможность эффективно использовать менее мощные моторы;
комфорт для водителя.

сложность конструкции и, как следствие, ремонта;
дороговизна;
не готовность своевременного реагирования в нестандартных дорожных ситуациях.

Принцип работы коробки-полуавтомата

Устройство коробки полуавтомата

В любом полуавтомате имеется сразу два механизма сцепления – это основное отличие такой системы от классической механической коробки. Наиболее распространенной схемой работы таких полуавтоматов является взаимодействие механизмов лишь с определенной группой имеющихся шестеренок, которые могут быть четными или нечетными. Такая компоновка позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также повышает четкость и плавность этого процесса.

На практике это выглядит следующим образом. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. На основании полученной информации, при уже включенной передаче, коробка полуавтомат заблаговременно готовится включить следующую. Происходит это незамедлительно после наступления определенных условий. В итоге удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд – такими показателями может похвастаться не каждый современный «автомат».

Преимущества АКП Типтроник (Tiptronic)

Как мы уже говорили, коробками Типтроник сегодня оснащаются даже дешевые автомобили, и автолюбители охотно покупают такие авто. На это есть несколько причин.

Сегодня АКП Типтроник стоит не дороже обычной АКП, и ее долговечность и ремонтопригодность также не уступают лучшим образцам АКП.
Автомобили с АКП Типтроник более экономичны, чем авто с обычными АКП.
На авто с АКП Типтроник у водителя больше возможностей для управления автомобилем – всегда можно включить ручной режим при необходимости, например, для торможения двигателем. При движении по скользкому покрытию (лед, грязь и т.п.) это может быть очень полезным.
Автомобили с АКП Типтроник позволяют уверенно совершать обгоны, ускоряться и разгоняться. Контролируя переключение передач, водитель всегда может быть уверен, что у него хватит времени и мощности мотора для совершения маневра. На машинах с обычными АКП такой уверенности чаще всего нет.
АКП Типтроник позволяет автомобилю увереннее чувствовать себя на бездорожье, на сельских проселках. Ручное управление передачами позволяет сэкономить ресурс коробки и двигателя при движении по плохим дорогам.
При наличии зимнего режима эксплуатации АКП Типтроник позволяет трогаться с места со второй скорости, что позволяет избежать губительной для АКП пробуксовки на скольком покрытии.
АКП Типтроник оснащается дополнительными системами безопасности, контролирующими действия водителя в плане переключения передач. Поэтому повредить такую АКП неверными или небрежными переключениями передач сложнее.
АКП Типтроник сочетает в себе идеал современного водителя – комфортность автоматической коробки, в которой не нужно постоянно выжимать сцепление, и спортивный драйв, который обеспечивается возможностью самостоятельно переключать передачи и самому определять скорость разгона и движения автомобиля.
Некоторые современные полуавтоматические АКП (например, тот же Steptronic от BMW) имеют адаптивный режим – они подстраиваются под манеру вождения определенного водителя и позволяют получать максимум удовольствия и драйва от процесса вождения.
Самое главное преимущество АКП Типтроник – возможность выбора. Если вы хотите просто наслаждаться спокойно поездкой – вы используете полностью автоматический режим коробки. Если хотите драйва или считаете, что лучше взять переключение передач под контроль – включаете ручной режим работы АКП.

Есть у АКП Типтроник и недостатки. Например, достаточно большой вес и размеры данного вида АКП, поэтому оснащенные ей автомобили весят больше, чем аналоги с механической коробкой передач и обслуживание АКП Типтроник может быть более трудоемким, чем обычных коробок-автоматов. Задержки при переключении передач в АКП Типтроник также могут быть значительными и варьируются в пределах от 0,1 до 0,7 секунды в зависимости от модели АКП.

Большинство современных автопроизводителей предоставляет покупателю возможность выбирать полуавтоматический тип установленной коробки передач, хотя массовое внедрение такой трансмиссии началось еще в 1930 годах. Несмотря на свой немалый возраст, полуавтоматическая коробка передач до сих пор не имеет явных противников или поклонников.

По словам экспертов, это обусловлено слабым представлением о ее устройстве и принципе действия. Для обеспечения условий для смены передачи, водителю автомобиля с полуавтоматической коробкой достаточно убрать ногу с педали газа. Она обеспечивает наиболее оптимальные условия для функционирования мотора при движении авто, что не только продлевает срок его службы, но и уменьшает расход топлива.

Полуавтоматические коробки передач

Недостаток полуавтоматических коробок передач с ручным выбором передач, применяемых, в основном, на грузовых автомобилях, по отношению к полностью автоматическим заключается в том, что каждое переключение связано с прерыванием потока мощности. (рис. «Полуавтоматическая трансмиссия» ) Однако, у такой конструкции имеются также важные преимущества, позволяющие:

Создавать небольшие промежутки между передаточными числами, вплоть до 16 передач;
Передавать мощность с повышенной эффективностью (к.п. д.);
Повышать экономичность; использовать одну и ту же базовую коробку передач для конструкций неавтоматического и автоматического типов.

Принцип действия полуавтоматической коробки передач

Центральный клапанный блок коробки передач преобразует электрические сигналы в пневматическое или гидравлическое давление, воздействующее на гидро- или пневмоцилиндр переключения передач. В зависимости от используемой системы, электрически управляемые сигналы могут непосредственно поступать от рычага переключения передач, приводимого в действие водителем, или от электронной системы управления.

Конструктивные особенности полуавтоматической коробки передач

На большинстве полуавтоматических коробок передач имеет место дистанционное управление механическим режимом переключения передач. Процедуры переключения передач и выключения сцепления — те же, что и при использовании стандартной не автоматическипереключаемой коробки передач.

К преимуществам таких коробок передач относятся:

Уменьшенное усилие, образуемое во время переключения передач;
Упрощенная схема переключения;
Защита двигателя от работы на повышенных оборотах без нагрузки.

На полностью автоматических коробках передач, кроме самой коробки, автоматическим является и механизм переключения передач. Управляющее устройство, имеющееся в распоряжении водителя, состоит либо из специального рычага переключения, либо из кнопок +/- с возможностью перехода на режим ручного выбора передач. Сложные системы переключения применяются при управлении коробками передач с большим количеством передаточных чисел. Система, в которой используется включение передач только в соответствии с фиксированной программой, далеко не всегда является оптимальной, поскольку при ее использовании не учитывается весь комплекс условий, связанных с достижением оптимального равновесия между управляемостью автомобиля и его топливной экономичностью.

Эта задача возлагается на микрокомпьютерную систему управления. Электронная система управления работой двигателя регулирует открытие дроссельной заслонки (система ЕТС или EGAS), облегчая, таким образом, достижение эффективной синхронизации с процессом переключения передач. К преимуществам такого управления относятся:

Достижение оптимальной экономии топлива;
Уменьшение нагрузки на водителя во время работы;
Меньше вес и размеры;
Повышение безопасности для водителя и для автомобиля.

Автомат или полуавтомат – что надежнее

Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить – что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами – автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.

Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.

Как работает автоматическая коробка передач

Все автоматические коробки передач имеют сходный принцип работы, потому что все, без исключения АКПП имеют одинаковое строение, не зависимо от страны-производителя.

Составляющие АКПП

Гидромуфта находится между коробкой передач и двигателем.

Самая главная функция гидромуфты — передать мотору крутящийся момент при страгивании автомобиля с места.

Также, в строении автоматической коробки передач находятся редукторы, которые отвечают за передачу двигателю непосредственно крутящегося момента.

Фрикционные муфты (в народе имеют название «пакет») — очень важная часть АКПП. За их счет происходит переключение передач.

Их работа происходит благодаря соединению и разъединению частей АКПП.

Обгонная муфта выполняет такую важную задачу как смягчение ударов во фрикционной муфте при переключении передач в АКПП.

Как работает Автоматическая коробка передач

Все работа в автоматической коробке передач управляется золотниками.

Золотники гонят потоки масла в поршневые системы фрикционных муфт и тормозных лент.

Положение золотников может меняться вручную (с помощью специализированной рукоятки), а может автоматически.

Автоматическое управление АКПП бывает двух разных типов: электронное и гидравлическое.

Вал выхода автоматической коробки передач соединен с центробежным регулятором.

Когда водитель нажимает на педаль газа, в центробежном регуляторе создается определенное давление, которое использует гидравлика.

Автоматическая коробка считывает информацию о положении педали газа и после этого дает команду о переключении передачи.

Электронное управление АКПП имеет другую структуру. Там присутствуют специальные соленоид, которые перемещают золотники. Кабели соленоидов соединяют систему управления коробки передач с системой управления впрыска топлива и зажиганием.

История появления автоматической коробки передач

Машины с АКПП появились благодаря трем независимым разработкам совершенно разных ученых. Эти три разработки соединились между собой и на свет вышли машины с автоматической коробкой передач.

Впервые, подобие АКПП было встроено в автомобили FORD T. Смена передач производилась за счет двух педалей, первая отвечала за высшие и низшие передачи, а вторая за заднюю ступень.

Для того времени это считалось за прогресс.