Что означает гидромеханическая коробка передач на тойота

Обновлено: 21.04.2025

Гидротрансформатор представляет собой гидравлический механизм, который размещен между двигателем и механической коробкой передач. Он состоит из трех колес с лопатками:

насосного (ведущего);
турбинного (ведомого);
реактора.

Насосное колесо 3 закреплено на маховике 1 двигателя и образует корпус гидротрансформатора, внутри которого размещены турбинное колесо 2, соединенное с первичным валом 5 коробки передач и реактор 4, установленный на роликовой муфте 6 свободного хода. Внутренняя полость гидротрансформатора на 3/4 своего объема заполнена специальным маслом малой вязкости.

Каждое колесо имеет наружный и внутренний торцы, между которыми располагаются профилированные лопасти, образующие каналы для протока жидкости. Все колеса гидротрансформатора максимально приближены друг к другу, а вытеснению жидкости препятствуют специальные уплотнения.

При работающем двигателе насосное, колесо вращается вместе с маховиком двигателя. Масло под действием центробежной силы поступает к наружной части насосного колеса, воздействует на лопатки турбинного колеса и приводит его во вращение. Из турбинного колеса масло поступает в реактор, который обеспечивает плавный и безударный вход жидкости в насосное колесо и существенное увеличение крутящего момента. Таким образом, масло циркулирует по замкнутому кругу и обеспечивается передача крутящего момента в гидротрансформаторе.

Характерной особенностью гидротрансформатора является увеличение крутящего момента при его передаче от двигателя к первичному валу коробки передач. Наибольшее увеличение крутящего момента на турбинном колесе гидротрансформатора получается при трогании автомобиля с места, при этом коэффициент трансформации может составлять до 2,4. В этом случае реактор неподвижен так как заторможен муфтой свободного хода. По мере разгона автомобиля увеличивается скорость вращения насосного и турбинного колес. При этом муфта свободного хода расклинивается и реактор начинает вращаться с увеличивающейся скоростью, оказывая все меньшее влияние на передаваемый крутящий момент. После достижения реактором максимальной скорости вращения гидротрансформатор перестает изменять крутящий момент и переходит на режим работы гидромуфты. Таким образом, происходит плавный разгон автомобиля и бесступенчатое изменение крутящего момента.

Гидротрансформатор автоматически устанавливает необходимое передаточное число между коленчатым валом двигателя и к ведущими колесами автомобиля, Это обеспечивается следующим образом: с уменьшением скорости вращения ведущих колес автомобиля при возрастании сопротивления движению возрастает динамический напор жидкости от насоса на турбину, что приводит к росту крутящего момента на турбине, следовательно, на ведущих колесах автомобиля.

КПД гидротрансформатора определяет экономичность его работы. Максимальное значение КПД гидротрансформатора может быть от 0,85 до 0,97, но обычно находится в диапазоне от 0,7 до 0,8. В комплексном гидротрансформаторе на режиме гидромуфты можно получить максимальное значение КПД до 0,97.

Изменение режимов работы гидротрансформатора происходит автоматически. Если увеличивать нагрузку на выходе из гидротрансформатора, то происходит уменьшение угловой скорости турбины, что приводит к увеличению коэффициента трансформации.

К сожалению, гидротрансформатор имеет малый диапазон передаточных чисел, не обеспечивает движения задним ходом, не разобщает двигатель от трансмиссии (необходима сложная система опорожнения проточных частей от рабочей жидкости). Поэтому за гидротрансформатором устанавливают специальную планетарную коробку передач, которая компенсирует указанные недостатки.

Как продлить ресурс

Чтобы увеличить срок эксплуатации гидромеханической коробки, необходимо следить за уровнем масла. При его недостаточном количестве возникает перегрев коробки. Рабочая температура не должна превышать 90 градусов. Современные автомобили оснащаются датчиком давления масла. Его загорелась контрольная лампа, не стоит игнорировать ее. В дальнейшем это может спровоцировать поломку гидротрансформатора.

Замена или ремонт

Ремонт трансформатора проходит в несколько этапов:

срезание сварного шва и разборка устройства;
очищение частей гидротрансформатора от грязи и масла специальным раствором (сольвентом);
диагностика деталей (осмотр, дефектация различными методами);
снятие изношенных частей, высверливание или срезание их крепления;
прикрепление, приваривание или приклеивание новых запчастей;
проверка герметичности блокировочного поршня, замена сальников и уплотнителей;
сборка трансформатора, балансировка (выравнивание биения) на станке;
сварка корпуса;
проверка качества сварных швов, внутреннего зазора, функциональности блокировки;
повторная балансировка гидротрансформатора;
проверка исправности отремонтированного устройства.

При разрушении нескольких деталей, сильном износе трансформатора или сочетании этих факторов может быть рекомендована полная замена устройства. Стоимость замены может на порядок превышать среднюю цену ремонта. Восстановленные и бывшие в употреблении устройства могут стоить дешевле, но и ресурс их работы будет на 20-40% меньше, чем у новых.

АКПП — что это такое

Автоматическая передача состоит из трех основных частей:

Гидротрансформатора, который принимает крутящий момент от силового агрегата и передает его на следующий непосредственно за ним механизм.
Собственно коробки перемены передач планетарного типа — данное устройство преобразует усилие и осуществляет привод колес через главный редуктор.
Устройства управления, состоящего из некоторого количества золотников, регулирующего потоки масла к исполнительным механизмам.

По аналогии с механической трансмиссией гидротрансформатор АКПП играет роль сцепления — он установлен между двигателем и планетарным механизмом. Его устройство значительно более сложное и допускает проскальзывание передачи во время начала движения и торможения. На большинстве современных АКПП гидротрансформатор блокируется при высоких оборотах двигателя.

Видео компании Тойота поясняет принцип работы гидротрансформатора и других элементов АКПП:

Планетарная коробка соответствует по назначению своему механическому аналогу. Разница состоит в том, что в автомате переключения производятся сервоприводами, а на механике – вручную.

Устройство узлов и механизмов

Конструкции отдельных элементов могут различаться. Рассмотрим только один из наиболее часто встречающихся вариантов — гидротрансформатор. Он имеет в своем составе:

Корпус данного устройства жестко устанавливается на маховике, чем по аналогии оно сходно с корзиной механического сцепления.

Статоры бывают двух видов: неподвижные по отношению к блоку двигателя или стопорящиеся при помощи ленточного тормоза. Такая конструкция позволяет обеспечивать оптимальное использование крутящего момента, особенно на малых оборотах. Корпус гидротрансформатора заполнен вязким маслом.

Планетарная коробка или редуктор представляет собой целый набор механизмов в ее состав входят:

эпицикл — большая шестерня с обращенными внутрь зубьями;
малая солнечная шестерня;
водило с шестернями сателлитами.

Видео — принцип работы планетарного ряда автоматической коробки передач:

Один из вышеперечисленных узлов зафиксирован неподвижно по отношению к картеру коробки. Сателлиты находятся одновременно в зацеплении, как эпицикла, так и малой солнечной шестерни. Помимо названных узлов в состав коробки входят фрикционные муфты, которые, в свою очередь, состоят из двух элементов: хаба – ступицы и барабана.

Между ними находится комплект из чередующихся стальных и пластиковых фрикционных дисков и кольцеобразного поршня, управляющего их работой. В планетарной КП имеется также обгонная муфта, ее конструкция может быть разной. Она устроена таким образом, что способна вращаться достаточно свободно в одну сторону и заклинивает при изменении направления.

Устройство АКПП, помимо названных выше узлов, имеет еще и механизм управления, принцип работы которого зависит от типа исполнительных механизмов.

В современных АКП золотники гидроприводов перемещаются под воздействием соленоидов, напряжение на которые поддается от электронного блока управления. В классическом варианте управление осуществляется с учетом положения педали акселератора и регулятора давления масла центробежного типа установленного на выходном валу коробки.

Водитель выбирает режим работы АКП при помощи селектора, в большинстве современных автомобилей он устанавливается на центральной консоли. Управление может быть продублировано кнопками на рулевом колесе.

Проверяем АКПП

К сокращенному сроку службы АКП приводит и спортивный способ езды, а также использование машины в качестве тягача (обратите внимание на наличие буксировочного устройства или следов его установки). При покупке таких машин лучше отдать предпочтение автомобилям с перебранной коробкой передач

Предположим, что все предыдущие испытания коробка прошла успешно, осталось только прокатиться. Для этого нужно выбрать ровный горизонтальный участок дороги. Автомобиль должен тронуться плавно, без толчков и рывков, и вести себя так же при последовательном переходе на более высокие передачи. Правда, рывки и толчки — это не главное. Пробуксовка — вот основный признак неисправной АКП. При резком нажатии на педаль акселератора при скорости до 100 км/час АКП должна переключиться на более низкую передачу. Если есть возможность, поставьте машину на смотровую яму или подъемник и посмотрите на АКП снизу — нет ли там масляных подтеков? Масло подтекает, когда коробке явно нездоровится.

Коробка автомат для начинающих водителей. Что означают буквы на автомате?

В этой статье мы расскажем что означают все буквы и цифры на автоматической коробке передач, какому режиму работы автомата они соответствуют и надо ли пользоваться педалью тормоза, включая тот или иной режим.

Основные буквы и режимы на коробке автомат

Что представляет собой гидротрансформатор АКПП

На сленге автовладельцев и опытных механиков это устройство называют бубликом. Прозвище появилось из-за схожести гидротрансформатора с хлебным изделием по внешнему виду. Чтобы понять на сколько важен этот аппарат в АКПП, нужно разобрать принцип работы гидротрансформатора и посмотреть на его устройство изнутри.

Некоторые автовладельцы называют его гидромуфтой. Это название ближе к нему и лежит в области механики. Происходит из-за того, что ГДТ соединяет двигатель и АКПП, выполняя роль сцепления.

Только две автоматические коробки поддерживают наличие гидротрансформатора. Это:

автоматический тип или стандартный автомат;
вариаторный тип коробки передач или CVT.

Устройство ГДТ

Гидротрансформатор представляет собой сложное устройство. Неисправности в любом из его комплектующих могут привести к тому, что автомобиль либо вообще не тронется с места, либо не сможет разогнаться.

Он меняет и передает крутящий момент на двигатель транспортного средства. Состоит из следующих элементов:

насосное колесо, которое создает поток смазки. Масло течет и создает давление, заставляя вращаться следующие элементы;
турбина вращается за счет потока масла, созданного насосным колесом;
реакторное колесо, принцип работы идентичен турбине;
муфта свободного хода или обгонная;
блокировочная муфта.

Неисправности ГДТ отрицательно влияют на следующие комплектующие АКПП:

маслонасос;
гидроблок;
уменьшают жизненный ресурс всей коробки передач.

Важную роль в работе гидротрансформатора играет блокировочная муфта. Блокировка повышает экономичность расхода топлива автомобиля.

Блокировка

Когда будет происходить блокировка определяет электронный блок управления АКПП. А принцип ее функционирования состоит в торможении автомобиля и уменьшении скорости вращения гидротрансформатора. Таким образом крутящий момент передается напрямую от двигателя коробке. Происходит это до тех пор, пока снова не поменяется передача.

Блокировочная муфта состоит из:

поршня с уплотнительными кольцами;
крышки;
ступицы, которая соединена с колесом и валом;
двух ведущих дисков из стали;
три ведомых дисков из металлокерамики.

Диски соединены в одном корпусе, которые находятся в тандеме с насосным колесом с одной стороны, а с другой с крышкой.

У блокировочной муфты гидротрансформатора имеются недостатки:

Положительные стороны блокировки – снижается количество потребляемого топлива транспортным средством.

Принцип работы

Гидротрансформатор может работать в трех режимах.

Название режима	Принцип работы
Преобразование крутящего момента	Происходит во время начала движения, при езде по проселочным дорогам, разгоне и подъеме по склону. Насосное колесо направляет поток смазки на турбину и реактор. Происходит подъем крутящего момента. Это нужно, чтобы мощь автомобиля увеличилась и он преодолел силу тяжести и своего веса
Включение обгонной муфты	В режиме гидромуфты снижается нагрузка на турбину, выравниваются вращения насосного и реакторного колес. Они вращаются в одном направлении. Включается во время движения по ровному пути
Блокировка	Запускается после переключения всех скоростей. Используется на склонах, на ровных дорожных путях для снижения расхода топлива. Комплектующие в ГДТ вращаются как единое целое

Дополнительные функции гидротрансформатора:

бережет АКПП от появления неисправностей во время набора скорости и при резком торможении. Эту роль выполняет ATF и демпфер;
увеличивает вращение. Во время разгона увеличивается крутящий момент в два раза, уменьшается скорость на выходном валу.

Немного теории

Вождение машины, оснащенной автоматической коробкой передач, начинается с изучения основных режимов работы агрегата, имеющих соответствующие обозначения:

Читайте также: