Переключение передач в АКПП
6. Осуществление автоматического переключения передач в АКП.
В разделе "О тормозах и фрикционах" уже объяснялось, что изменение передаточного числа планетарного ряда, то есть переключение передач, осуществляется путём блокирования и разблокирования различных элементов планетарного ряда с помощью тормозных лент и фрикционов. В зависимости от условий вождения, заданных водителем путём выбора определённого положения ручного клапана, клапаны переключения передач приводят в действие тормоза и фрикционы, которые блокируют (разблокируют) необходимые для включения (выключения) конкретной передачи элементы планетарного ряда АКП ( рис. 25).
Рис. 25.
1. Маховик двигателя. | 5. Задний фрикцион. | 9. Сателлит. | 13. Выходная шестерня. |
2. Гидротрансформатор. | 6. Соединительный элемент. | 10. Тормоза заднего хода и пониженной передачи. | 14. Шестерня холостого хода. |
3. Передний фрикцион. | 7. Эпицикл. | 11. Водило (заднее). | 15. Парковочная шестерня. |
4. Тормозная лента. | 8. Водило (переднее). | 12. Обгонная муфта. | 16. Масляный насос. |
В таблице, приведенной ниже, показано, какие в общем случае тормоза и фрикционы задействуются при выборе определённого положения ручного клапана, при включении различных скоростей, а также передаточное отношение в трансмиссии при включении разных передач (задействованные элементы отмечены знаком " + "):
Положение ручного клапана и включён- ные передачи | Передаточ- ное отношение в трансмис- сии | Фрикцион | Тормоз пониженной и передачи заднего хода | Сервопривод тормозной ленты | Обгонная муфта |
| | перед- ний | задний | | вклю- чен | выклю- чен | |
P | - | | | + | | | |
R | 2,400 | + | | + | | + | |
N | - | | | | | | |
D | 1 | 2,841 | | + | | | | + |
| 2 | 1,541 | | + | | + | | |
| 3 | 1,000 | + | + | | | + | |
2 | 1,541 | | + | | + | | |
1 | 2 | 1,541 | | + | | + | | |
| 1 | 2,841 | | + | + | | | |
Теперь рассмотрим на общем примере вкратце работу гидравлической системы трансмиссии при включении различных передач.
Положение D (1 - я передача).
При выборе водителем положения D ручного клапана линейное давление масла, нагнетаемое масляным насосом, подаётся от линии 7 в линию 1 (рис. 26) и прикладывается к заднему фрикциону, включая его. Включённый задний фрикцион и обгонная муфта обеспечивают блокировку элементов планетарного ряда, необходимых для включения данной передачи.
Рис. 26. Работа гидравлической системы автоматической трансмиссии при включении 1-й передачи.
Положение D (2 - я передача).
Когда скорость автомобиля увеличивается, увеличивается давление, создаваемое регулятором, что приводит к включению клапана переключения 1 - 2 передачи. При включении этого клапана линейное давление от линии 1 (рис. 27) через линии 8 и 9 подаётся в полость включения сервопривода тормозной ленты. При зажатии тормозной ленты соединительный элемент блокируется на корпус АКП.
Рис. 27. Работа гидравлической системы автоматической трансмиссии при включении 2-й передачи.
Положение D (3 - я передача).
С дальнейшим увеличением скорости автомобиля давление, создаваемое регулятором, становится достаточным для включения клапана переключения 2 - 3 передачи. При включении этого клапана линейное давление через линии 3 и 10 прикладывается к переднему фрикциону и в полость выключения сервопривода тормозной ленты (рис. 28). Тормозная лента отпускается, блокировку необходимых элементов планетарного ряда осуществляют передний и задний фрикционы.
Рис. 28. Работа гидравлической системы автоматической трансмиссии при включении 3-й передачи.
Примечание.Приведенный пример носит общий характер. Для каждой конкретной АКП характерны свои передаточные отношения при переключении передач, свои тормоза, фрикционы и элементы планетарных рядов, которые обеспечивают включение (выключение) каждой передачи.
Принцип действия клапана переключения передач.
В зависимости от условий вождения автомобиля АКП выполняет те же самые операции, что и водитель при вождении автомобиля с обычной коробкой передач, то есть включает повышенную передачу при разгоне автомобиля, включает пониженную передачу при торможении автомобиля, преодолении им крутых подъёмов или при перевозке автомобилем больших грузов.
В гидравлической системе АКП механизмом, который непосредственно осуществляет переключение передач, является клапан переключения передач. В 3 - скоростной АКП таких клапанов 2: переключения с 1 - ой на 2 - ю и переключения со 2 - ой на 3 - ю передачу. В 4 - скоростной АКП к упомянутым двум клапанам добавляется третий: переключения с 3 - й на 4 - ю передачу. Рассмотрим принцип действия клапана переключения передач.
Предположим, что дроссельная заслонка двигателя открыта на определённый угол и автомобиль движется на низкой передаче. При этой передаче суммарная составляющая силы пружины Fa, давления, создаваемого дроссельным клапаном Fb и линейного давления Fc, прикладываемых к золотнику клапана переключения передач, вынуждает его перемещаться вправо (рис.29). При увеличении скорости автомобиля пропорционально увеличивается давление Fd, создаваемое центробежным регулятором, которое, преодолевая суммарное воздействие сил Fa, Fb и Fc, вынуждает золотник перемещаться влево. При определённой величине давления Fd золотник переместится влево настолько, что откроется канал, через который линейное давление масла поступит к исполнительным механизмам (тормозам и фрикционам), включающим следующую повышенную передачу. Как только скорость автомобиля уменьшится, давление Fd, создаваемое центробежным регулятором, также уменьшится и золотник клапана под действием сил Fa, Fb и Fcснова переместится вправо, перекрывая канал для линейного давления масла. Повышенная передача выключится.
При торможении автомобиль переходит на пониженную передачу на скорости, которая примерно на 5 км/ч меньше скорости перехода от данной пониженной передачи на следующую повышенную. Это улучшает управляемость автомобилем и снижает расход топлива.
Рис. 29. Принцип действия клапана переключения передач.