Автоматические коробки передач (Режимы работы и особенности эксплуатации)

Печать

В статьях, раздела «Технический ликбез», посвященных устройству и функционированию гидромеханических передач, мы рассмотрели ряд важных свойств данных трансмиссий. Данные свойства придают автомобилям с гидромеханическими передачами ряд ценных преимуществ.

В данной статье мы остановимся на некоторых преимуществах и особенностях использования данных трансмиссий, а также приведем краткие сведения о том, как можно продлить жизнь Вашему «автомату».

Итак, преимущества.

 

Когда автомобиль с механической передачей разгоняется для дальнейшего движения, то водитель последовательно использует все или почти все ступени коробки передач. Работа на каждой передаче сопровождается изменением частоты вращения вала двигателя от малой до максимальной при, как правило, полной подаче топлива. После достижения максимального значения частота вращения вала двигателя резко уменьшается для повторения такого же цикла на следующей передаче.

При таком режиме работы двигателя в атмосферу выбрасывается много токсичных веществ.

При использовании гидромеханической передачи экологические показатели улучшаются за счет сокращения числа переключений передач (меньшее количество передач) и за счет плавного изменения частоты вращения вала двигателя при этих переключениях.

2. ОБЛЕГЧЕНИЕ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ

Для движения автомобиля с механической передачей постоянно используются 4 органа управления: педаль подачи топлива, педаль тормоза, педаль сцепления, рычаг переключения передач.

Для движения автомобиля с гидромеханической передачей постоянно используются 2 органа управления: педаль подачи топлива и педаль тормоза. Из-за автоматического переключения передач отпадает надобность в педали сцепления и в рычаге переключения передач. В гидромеханической передаче, правда, имеется еще один орган управления - механизм переключения передач, но, в отличие от механизма переключения механической коробки передач, он не используется при каждом переключении передач. Скорее его можно назвать избирателем режимов. В числе режимов: стоянка; нейтраль; задний ход; несколько режимов движения, в каждом из которых может использоваться определенная комбинация передач или быть постоянно включена одна передача. Режимы движения меняются редко.

3. БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ

Сокращение органов управления позволяет водителю при усложнении дорожной обстановки не отвлекаться на манипуляции органами управления, а уделить все внимание ситуации на дороге. Быстроте реакции водителя в сложной обстановке способствует и то, что при применении гидромеханической передачи органов оперативного управления всего два и для каждого можно использовать "свою ногу", которую не нужно куда-то переносить или на что-то переключать.

4. КОМФОРТАБЕЛЬНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ

Переключения передач в гидромеханической передаче происходят без разрыва потока мощности. Благодаря этому пассажиры и водитель не испытывают толчков и рывков, которыми неизбежно сопровождается переключение передач в механической коробке передач и которые зависят от квалификации водителя. При автоматическом переключении передач такой зависимости нет, движение происходит как бы при бесступенчатой трансмиссии и становится более комфортабельным.

5. ДВИЖЕНИЕ С МАЛЫМИ СКОРОСТЯМИ

В ряде случаев важна способность автомобиля двигаться с малыми скоростями - например, при "пробках" на дорогах. Благодаря гидродинамическому гидротрансформатору отсутствует жесткая связь двигателя с колесами автомобиля. Это позволяет давать любые обороты валу двигателя даже при стоящем на передаче неподвижном автомобиле. Давая двигателю малые обороты, можно обеспечить движение автомобиля со сколь угодно малой скоростью, не опасаясь того, что двигатель заглохнет.

6. ПРОХОДОМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Гидромеханическая передача позволяет гибко регулировать скорость автомобиля и величину подводимого к колесам автомобиля крутящего момента, работая только педалью подачи топлива.

Это существенно улучшает проходимость автомобиля. Значительно легче предотвращать проворот колес автомобиля на скользкой или обледенелой дороге, предотвращать срыв грунта при движении на сыпучих грунтах. Облегчается движение и в других тяжелых дорожных условиях.

7. КВАЛИФИКАЦИЯ ВОДИТЕЛЯ

Существенное упрощение управления автомобилем позволяет снизить требования к квалификации водителя. При освоении управления автомобилем с механической трансмиссией наибольшие трудности вызывает приобретение навыка в переключении передач, когда требуется сочетание выжима сцепления с переводом рукоятки переключения передач и последующее отпускание педали сцепления в сочетании с перемещением педали подачи топлива.

При гидромеханической передаче нужды в таком навыке нет, переключения передач происходят автоматически. Это существенно облегчает обучение управлению автомобилем и его эксплуатацию, снижает требования к квалификации водителя.

8. УТОМЛЯЕМОСТЬ ВОДИТЕЛЯ

Оценивать количественно такой сложный физиологический фактор, как утомляемость, чрезвычайно трудно, тем более, что одни и те же внешние воздействия на разных людей действуют по-разному. На физиологические оценки могут влиять и особенности конструкции автомобилей, не относящиеся к исследуемому фактору. Поэтому наиболее достоверными представляются оценки, которые делают сами водители по своим ощущениям и впечатлениям от работы на автомобилях с подлежащими оценке агрегатами.

Для примера можно взять автобус - условия работы водителя на нем наиболее тяжелые. Автобус останавливается на многочисленных остановках и перед светофорами, а затем снова разгоняется после каждой остановки. Для обеспечения такого режима движения водитель автобуса с механической трансмиссией в смену делает несколько тысяч переключений передач, выжимая сцепление при каждом переключении.

Водители отмечали, что за две смены работы подряд на автобусе с гидромеханической передачей они уставали так же, как за одну смену работы на автобусе с механической трансмиссией. Таков эффект влияния гидромеханической передачи на утомляемость водителей.

9. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ АГРЕГАТОВ АВТОМОБИЛЯ

Гидромеханическая передача благотворно влияет на долговечность двигателя и других агрегатов автомобиля. На эту тему имеется много публикаций, но лучше всего опираться на научные данные, полученные в ходе эксплуатации автомобилей.

Нам на бескрайних просторах Интернета как-то попался отчет о результатах сравнительной эксплуатации автомобилей ЗИЛ проводимой лабораторией гидропередач данного завода. Нам кажется, что здесь как раз целесообразно их привести.

На седельных тягачах ЗИЛ-130 В1 проводились длительные испытания гидромеханических передач фирмы Аллисон (США). Они длились около 12 лет. Одновременно испытывались 2 тягача ЗИЛ-130 В1 - один с гидромеханической передачей, другой со стандартной механической трансмиссией.

На автомобиле с гидромеханической передачей первый отказ по гидромеханической передаче наступил через 800 тыс. км, второй - через 870 тыс. км. Предельного состояния у гидромеханической передачи достичь не удалось. После небольшого ремонта она была пригодна для дальнейшей эксплуатации.

За время сравнительных испытаний с пробегом 870 тыс.км на автомобиле с гидромеханической передачей были проведены следующие ремонтные работы:

На автомобиле с механической трансмиссией за это же время:

Видно, что применение гидромеханической передачи на одном конкретном автомобиле позволило сэкономить 4 коробки передач, 13 дисков сцепления и стоимость 4-х ремонтов коробки передач и одного ремонта двигателя.

10. СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ

При переключении передач в механической трансмиссии на время переключения неизбежно прерывается поток мощности, подводимой к ведущим колесам автомобиля. Происходит некоторое снижение скорости автомобиля. Это снижение скорости тем больше, чем в более трудных дорожных условиях происходит переключение передач - когда ухудшается "накат" автомобиля. За счет потери скорости при переключениях передач уменьшается и средняя скорость движения автомобиля, во многом определяющая его производительность.

На автомобиле с гидромеханической передачей поток мощности за время автоматического переключения передач не прерывается. Потери скорости и, следовательно, средней скорости движения, при этом не происходит.

Возвращаясь к испытаниям автомобилей ЗИЛ отметим, что по их результатам было установлено, что при движении по равнинному свободному шоссе средние скорости обоих поездов были практически одинаковыми. При движении же в городе, на холмистом шоссе и на горных дорогах средние скорости движения автомобиля с гидромеханической передачей были на 3,5...11% выше (тем выше, чем сложнее дорожные условия).

11. ТОПЛИВНАЯ ЭКОНОМИЧНОСТЬ

Существует мнение, что автомобили с гидромеханической передачей расходуют больше топлива, чем автомобили с механическими коробками передач. Иногда это так, а иногда и не так - в каждом случае надо разбираться конкретно, опираясь на имеющий опыт.

При многолетних испытаниях гидромеханических передач фирмы Аллисон, о которых сказано выше, расход топлива на автомобиле с гидромеханической передачей был таким же, как на автомобиле с механической коробкой передач.

При сравнительных испытаниях грузовых автомобилей ЗИЛ на Симферопольском шоссе автомобили с гидромеханическими передачами по отношению к автомобилям с механическими коробками передач имели экономию топлива около 3%, а при испытаниях этих же автомобилей на менее загруженном Каширском шоссе автомобили с гидромеханической передачей расходовали топлива на 2% больше. Это еще раз говорит о том, что по расходу топлива гидромеханические передачи более эффективны в трудных условиях движения.

Расход топлива на любом автомобиле зависит от квалификации водителя. Американские исследователи по заказу армии США провели специальные испытания по оценке влияния квалификации водителя на расход топлива при различных видах автомобильной трансмиссии. Заказчик хотел узнать, как скажется на расходах топлива то, что в армейских условиях за руль садятся солдаты с различной водительской квалификацией. За эталон брался расход топлива, получавшийся у водителя высокой квалификации. Оказалось, что на автомобиле с гидромеханической передачей расход топлива у водителя невысокой квалификации был почти таким же, как у водителя высокой квалификации, а при механической трансмиссии водитель невысокой квалификации расходовал топлива значительно больше. Это позволяет считать, что во многих случаях использования гидромеханической передачи скорее можно говорить о равенстве расходов топлива или даже о его экономии, а не о его перерасходе.

12. СТОИМОСТЬ (вторая особенность)

Стоимость гидромеханической передачи надо сравнивать со стоимостью комплекта, который она заменяет - коробки передач, сцепления, усилителя сцепления и системы управления переключением передач. И в этом случае, однако, гидромеханическая передача дороже механической. Само по себе это ни о чем не говорит. Лучшее качество стоит денег. Сравнивать надо конечные результаты.

В приведенном выше конкретном примере с автопоездом ЗИЛ-130 В1 превышение стоимости гидромеханической передачи над стоимостью механической трансмиссии надо сравнивать с суммарной стоимостью 4-х коробок передач, 13-ти дисков сцепления, 4-х ремонтов коробок передач и 1-го ремонта двигателя. Сюда надо добавить стоимость простоев, вызванных этими заменами и ремонтами. Очевидно, что все эти затраты и неудобства значительно превышают разницу в стоимости сравниваемых агрегатов.

Учитывая все вышеизложенное, можно утверждать, что применение гидромеханических передач обеспечивает целый ряд преимуществ автомобилям всех классов.

Наиболее разительно эти преимущества проявляются в легковых автомобилях, на которых гидромеханические передачи получили наибольшее распространение. Применительно к легковым автомобилям из перечисленных выше преимуществ стоит выделить легкость управления, благодаря чему:

Ну а теперь поговорим о режимах работы автоматической КПП и о том, как правильно ее использовать. При этом следует отметить, что существуют разные по конструкции АКПП, но как правило основные режимы работы присутствуют на всех АКПП.

По типам управления АКПП разделяют на гидравлические и гидравлическо-электронные. Если на панели управления Вашей АКПП нет дополнительных кнопок переключения режимов Sport, Snow и т.д., то у Вас «простая» АКПП с гидравлическим управлением. По количеству передач АКПП могут быть 3-х, 4-х, 5-ти и даже 6-ти ступенчатыми.

Режимы работы АКПП, в принципе у всех одинаковы.

Режим «Р» - парковка, выбирается при длительной стоянке автомобиля. В этом положении рычага выбора диапазона в коробке выключены все элементы управления, а ее выходной вал заблокирован, движение автомобиля невозможно. Переводить рычаг в это положение допустимо только при полной остановке.

При использовании данного режима следует взять за правило:

Режим «R» - Задний ход (Reverse). переводить рычаг выбора диапазона в это положение можно только при неподвижном автомобиле. Перевод рычага в это положение во время движения вперед может привести к выходу из строя коробки передач и других элементов трансмиссии!

Режим «N» - Нейтраль. В коробке передач выключены все элементы управления, что обеспечивает отсутствие жесткой кинематической связи между ее ведущим и ведомым валом. Механизм блокировки выходного вала при этом выключен, т.е. автомобиль может свободно перемещаться. Не рекомендуется переводить рычаг выбора диапазона в положение N при движения накатом (по инерции).

Несколько размышлений по поводу данного режима. Использование данного режима при движении накатом, не приводит к экономии топлива. Так же не целесообразно переводить АКПП в этот режим при стоянках на светофорах. Во время перевода в режим N, ощущается некоторое облегчение нагрузки на элементы трансмиссии, но ведь затем неминуемо последует перевод в другой режим, а это вновь вернет все на свои места.

Режим «D» - основной режим движения (Drive). Он обеспечивает автоматическое переключение в пределах всех имеющихся для движения вперед передач. В нормальных условиях движения рекомендуется использовать именно его.

Следует помнить, что

Режимы 1 (2, 3, 4... и т.д.) - разрешено движение соответственно на 1-й (первой и второй; первой, второй и третьей; первой, второй, третьей и четвертой ... и т.д.) передачах.
Данные режимы используются в различных дорожных условиях по Вашему усмотрению. Например, режим 2 рекомендуется использовать на извилистых горных дорогах, при торможении двигателем. При этом не желательно использовать его на скоростях более 80 км/ч.
Для АКПП с электронным управлением, как мы говорили ранее, существуют дополнительные режимы. Основные из них Sport (RWR), Snow (Winter).
Режим Sport предназначен для максимального использования мощности двигателя, поэтому повышающие переключения происходят в районе максимальных оборотов двигателя, при которых двигатель развивает максимальную мощность. Автомобиль в этом случае разгоняется со значительно большими ускорениями.
Режим Snow предназначен для облегчения зимней езды. Трогание автомобиля с места в этом режиме происходит со второй передачи.
Кикдаун (Kick-Down) - используется для переключения на низшую передачу, реализуется при резком нажатии на педаль газа, АКПП в таком случае переключается на одну или даже две скорости вниз в зависимости от скорости движения. Этим режимом управляет специальный дроссель подсоединенный тросиком к блоку дроссельных заслонок.
grafic Режим ручного переключения передач (Manual) - имеется в секвентальных КПП, например Porsche Tiptronic, для обеспечения возможности ручного переключения передач водителем.
А теперь немного теории. На рис.1 приведены графики. Если внимательно его изучить, то можно получить полное представление о режимах работы АКПП.
Как видно из графиков, прямые проходящие через 0(0,0) являются отображением скоростей I, II, III, IV на АКПП, по ним можно отследить моменты переключения АКПП. Ось Х-это W,об/мин. обороты двигателя , Ось Y - V,км/ч скорость движения.
Зеленым цветом отображен график переключения АКПП в режиме открытия дроссельной заслонки 5%
Синим цветом показан режым открытия дроссельной заслонки на 100%
Если дроссельная заслонка открыта на другой %, то график переключения будет проходить между зеленым и синим.
Красным цветом выделен режим "Кик-даун" 1-переход с IV на II передачу при скорости 60 км/ч, 2-переход с IV на III передачу при скорости 120 км/ч.
Ну а теперь несколько слов об особенностях эксплуатации АКПП в наших условиях.
В том, что автоматические коробки передач менее долговечны, чем механические, сомневаться не приходится. Это подтверждают сами фирмы-производители, которые ограничивают ресурс АКПП до капитального ремонта примерно 200-250 тысячами км пробега. Белорусский опыт эксплуатации автомобилей с автоматическими трансмиссиями показывает, что даже в наших нелегких условиях "автомат" способен прослужить гораздо дольше. Требуется лишь соблюдать некоторые правила, из которых пожелание из инструкции по эксплуатации своевременно проводить все плановые процедуры по обслуживанию АКПП и пользоваться услугами только специализированного автосервиса - еще не самое главное.
В первую очередь, необходимо усвоить, что из всех позиций, в которых может находиться селектор управления АКПП, ни одна не является для "автомата" совершенно безвредной. В любой из режимов работы нужно переходить только после полной остановки автомобиля, а в режиме N (нейтраль) мягко говоря не рекомендуется двигаться накатом.
Для автоматических коробок передач предусмотрен ряд специальных режимово которых мы с Вами поговорили выше. Так вот, переходить из режима D в диапазоны пониженных передач можно на ходу, но при этом надо отдавать себе отчет, что двигаясь на скорости 100 км/ч нельзя включать, к примеру, 1-ю передачу. Другими словами: точно так же, как на автомобиле с механической КПП, возбраняется сразу переключаться с пятой передачи на первую, нельзя на высокой скорости немедля переводить селектор из положения D в "1".
Что делать, если автомобиль с "автоматом" забуксовал? Раз режимы D и R можно включать только после полной остановки автомобиля, нельзя "раскачивать" машину, как это делается при наличии в ней механической коробки, включая попеременно то первую, то заднюю передачу. Необходимо перейти на понижающий диапазон, ограничивающий переключение передач выше первой (позиция селектора "1"), и попробовать выбраться из грязи, действуя педалью тормоза как сцеплением в обычных автомобилях. Так же можно посоветовать включить зимний режим АКПП (если он есть). При этом, как мы знаем, коробка будет включать сразу 2-ю передачу, уменьшая, таким образом, крутящий момент и давая возможность при аккуратном пользовании педалями избежать юза. Если колеса автомобиля не могут вращаться, попав в глубокий песок, снег или уперлись в высокое препятствие, не пытайтесь начать движение, не освободив колеса. Это может привести к поломке АКПП.
Если заглох двигатель, машину можно вытолкать вручную в более безопасное и удобное для стоянки место. А буксировать на "галстуке" автомобиль с незаведенным мотором на большое расстояние нежелательно. Производители говорят, что такое расстояние (в случае крайней необходимости) не должно превышать 50 км, а скорость движения при этом 40-50 км/ч. Причина в ухудшении условий смазки узлов "автомата". Смазку обеспечивает насос, расположенный внутри коробки, но при заглушенном двигателе он также не работает, и движущиеся детали в АКПП изнашиваются, перемещаясь в условиях недостаточной смазки. Поэтому неисправную машину лучше все-таки установить на тягач ведущим мостом или, если машина полноприводная, целиком погрузить на платформу эвакуатора и в таком виде транспортировать к месту стоянки или ремонта.
Обслуживание автоматических коробок заключается в проверке уровня масла и в замене масла и его фильтра после определенного пробега. Поскольку уровень масла в "автомате" сильно меняется в зависимости от температуры, у этой операции есть свои тонкости. Чтобы точно определить уровень масла, АКПП прогревают пробегом не менее 10 км, после чего устанавливают автомобиль на горизонтальную площадку, а проверку проводят при работающем на холостых оборотах двигателе. Рычаг коробки (для французских АКПП и не только) должен находиться в положении P. Щуп-масломер, кроме понятных любому автолюбителю отметок min и max, предназначенных, к слову, лишь для приблизительного определения количества залитого масла при его замене, может иметь, например, "горячую" и "холодную" стороны или метки hot и cold - для определения, нагрето масло в коробке или нет. Метка hot и является главной.
Признак низкого уровня масла в коробке - хорошо слышимый гул, исходящий от гидротрансформатора, который начинает работать с существенной пробуксовкой. Низкий уровень - неприятная для "автомата" вещь, поскольку вся его работа зависит от давления масла, пробуксовка к тому же вызывает перегрев, но главное - насос захватывает воздух, создавая эмульсию. При этом ухудшается не только давление, но также смазка и охлаждение. Впрочем, и превышение допустимого уровня нежелательно: расширение масла из-за нагревания может привести к переполнению и вспениванию, то есть опять-таки к образованию эмульсии.
Жидкости для автоматических КПП принято обозначать ATF (Automatic Transmission Fluid). Попытка залить в "автомат" вместо ATF масло для механических трансмиссий обязательно заканчивается поломкой коробки передач. Для французских АКПП рекомендуется специальная жидкость. Производимая фирмой ESSO она имела маркировку LT1141. Жидкость в АКПП должна быть прозрачной, почти без запаха и иметь, как правило, красный или светло-коричневый оттенок. Если, вынув масломер, Вы обнаружили, что жидкость помутнела, потемнела и отдает горелым, то масло следует немедленно заменить вместе с фильтром. При этом надо отдавать отчет, что полностью заменить жидкость в АКПП можно только при ее разборке. Простой слив жидкости (как в механических КПП) позволяет слить около 30-40% объема. Гидротрансформатор так просто жидкость не отдаст.
Во всех остальных случаях руководствуются указаниями, изложенными в инструкции по эксплуатации. Если инструкция отсутствует, что для подержанных машин не редкость, то придерживаются следующей периодичности:
когда в коробку залита минеральная ATF, то масло, а с ним и фильтр меняют через каждые 30 тысяч км;
если используется "синтетика", то через каждые 60 тысяч км.
Однако и здесь есть интересные моменты. Так, французские производители, устанавливавшие АКПП немецкой фирмы ZF, а также устанавливающие в настоящее время АКПП AL4, сообщают пользователям, что жидкость залита на весь срок службы АКПП и требует только периодического контроля и долива.
Кроме указанных выше условий, существуют не столь очевидные причины, способствующие поломкам или уменьшению ресурса "автоматов", что ни в коем случае не уменьшает их важности. Главная проблема "автомата" заключается в том, что он должен работать слаженным тандемом с двигателем, причем АКПП в этой паре - ведомое звено, на котором немедленно сказываются любые неполадки в работе мотора. Нужно чаще диагностировать двигатель и устранять выявленные неисправности, какими бы незначительными они ни казались.
У современных автомобилей двигатели и АКПП управляются бортовым компьютером. Чтобы уберечь электронную "начинку" автомобиля, не рекомендуется при работающем двигателе снимать клеммы с аккумулятора. Всплеск напряжения в сети, который сопровождает данную операцию, может повредить бортовой компьютер. Аналогичный всплеск напряжения сопровождает попытку завести чужой автомобиль методом "прикуривания", так что от подобных действий лучше воздержаться. Были случаи, когда электронный блок компьютера просто сжигали при установке аккумулятора, когда ошибались с полярностью подсоединения клемм.
Ремонт же неисправного "автомата" недешев - от 350 у.е. в простейших случаях и без учета сопутствующих операций и до 1500-2000 у.е., если речь идет о поломке АКПП последних поколений. Такие серьезные цифры указывают и на сложность устройства "автоматов", и на то, что их ремонтом должны заниматься специализированные станции, имеющие доступ к технической информации производителей. Любое же неквалифицированное вмешательство вне профессиональной СТО "автоматам" противопоказано в принципе.
Первый признак неисправности - постепенное увеличение уровня показаний тахометра, соответствующих включению очередной передачи. Например, если ранее переключение со 2-й на 3-ю передачу происходило, допустим, при 2000 об./мин, затем через какой-то срок - уже при 2200 об./мин, а после - при 2500 об./мин, значит, по причине износа увеличивается зазор между фрикционами, масло перепускается из одного пакета в другой. Уже это нельзя оставлять без внимания, ну а когда переключение начинает сопровождаться сильными рывками или какая-либо передача перестала включаться, появились течи масла, загорелась аварийная лампа, то мешкать и вовсе нельзя.
Если Вы будете соблюдать эти, на наш взгляд нехитрые, требования. Ваш «автомат» будет доставлять Вам множество приятных моментов в движении, и автомобиль будет приносить Вам только удовольствие от езды.

 

1. ЭКОЛОГИЯ
Комментарии читателей
Нет комментариев
Нравится