Автоматическая коробка переключения передач (АКПП)

Назначение

В недалеком прошлом, когда еще не были так широко распространены вариаторы и «роботы», классическая АКПП была единственной автоматизированной альтернативой «механике». И по сей день эта весьма надежная и довольно распространенная  коробка продолжает исправно переключать передачи за водителей, избавляя их от нажатий на педаль сцепления и переключений рычага коробки передач.

Первая в мире полностью автоматическая коробка передач была выпущена компанией General Motors. Эта трансмиссия с условным названием Hydramatic стала предлагаться с 1940 года в качестве опции сначала на моделях Oldsmobile, а затем на Кадиллаках и Понтиаках. В середине 1960-х годов в США окончательно утвердилась (в том числе законодательно) общепринятая теперь схема включения передач АКПП P-R-N-D-L.

Созданию «автомата» предшествовали независимые разработки трех автогигантов – Ford, General Motors и Chrysler. Система из нескольких зубчатых колес, вращающихся вокруг центральной шестерни (она же планетарная передача, неотъемлемая часть классической автоматической коробки) изначально появилась в трансмиссии первого массового автомобиля - Ford T (выпускался с 1908 по 1927 г). Позже, в 30-х годах, General Motors представил полуавтоматическую трансмиссию, в которой работой планетарной передачи управляла гидравлика. Третий шаг на пути к «автомату»  – внедрение в трансмиссию гидромуфты (позже ее заменили гидротрансформатором) - сделала накануне Второй мировой войны фирма Chrysler.

Устройство и принцип работы

В состав классической автоматической коробки передач входят: гидротрансформатор, несколько планетарных редукторов, соединительные валы, обгонные и фрикционные муфты, а также блок управления. Задача гидротрансформатора в «автомате» сродни сцеплению на «механике» - передавать и плавно регулировать подачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Планетарные редукторы (обычно их два) в автоматической коробке соединены последовательно, чтобы обеспечить «автомату» необходимое число ступеней. Непосредственно переключение передач между ними производится муфтами. Они блокируют между собой один или два элемента планетарных редукторов для передачи крутящего момента к трансмиссии. Слаженную работу муфт обеспечивают гидроцилиндры, которыми руководит электронный блок управления с фиксированными заводскими настройками.

Режим работы автоматической коробки передач водитель выбирает рычагом селектора, устанавливая его в одно из следующих положений: P, R, N, D, L или S.

P (Park) – парковочная блокировка, режим парковки, при котором автомобиль неподвижен длительное время. Выходной вал коробки передач при этом заблокирован, а все элементы управления выключены.

R (Reverse) - задний ход. Не включается до полной остановки автомобиля, на многих современных моделях на режим R устанавливается блокировка. Если селектор коробки передач находится в этом положении, завести машину невозможно (в отличие от режимов Park и Neutral).

N (Neutral)  – режим нейтраль, используется при кратковременной стоянке или буксировке на близкие расстояния. В этом режиме все элементы управления выключены, а выходной вал не заблокирован, то есть машина может спокойно перемещаться.

D (Drive) – основной режим для движения вперед, при котором задействуются все ступени «автомата».

1 или L (Low) – низшая передача, при которой коробка не переключается выше первой ступени. Используется в сложных дорожных условиях, когда требуется движение малым ходом, например, при крутых подъемах в гору или затяжных спусках.

S (Sport) – спортивный режим, в котором «автомат» переключает ступени при более высоких оборотах вращения коленвала двигателя, наиболее близких к пику крутящего момента. Это нужно,  чтобы оптимально использовать мощность мотора и быстрее разгоняться.

2, 3 и 4 – встречающиеся на некоторых моделях режимы, при которых коробка передач не переключается выше второй, третьей или четвертой передачи соответственно. Они оптимальны при движении по горным дорогам или холмистой местности, а также при частых остановках.

У классических автоматов есть еще несколько полезных режимов работы, которые включаются отдельно.

O/D (Overdrive) – режим «автомата», в котором коробка передач переключается на более высокие ступени. При этом двигатель работает преимущественно на низких оборотах, экономя топливо. Обычно режим Overdrive активируется отдельной кнопкой прямо на рычаге селектора или возле него.

W (Winter или Snow) – «зимний» режим работы коробки передач. При его включении (обычно кнопкой возле рычага АКПП) автомобиль начинает движение со второй передачи. Переключения происходят более мягко и плавно на пониженных оборотах, чтобы исключить проскальзывание колес на скользкой дороге.

Kickdown – режим работы, при котором коробка передач позволяет быстро ускориться для обгона. Режим активируется автоматически при нажатии педали газа до упора. При этом «автомат» переключается на одну или две ступени вниз.

Плюсы и минусы

В числе главных плюсов «автомата» - комфортность управления автомобилем. Это особенно актуально в пробках и заторах, где часты остановки, активна работа педалью сцепления и переключение рычага передач. Другое достоинство автоматической коробки передач – в обеспечении более мягкого и щадящего режима эксплуатации двигателя и трансмиссии.

Неоспоримый минус «автомата» в меньшем КПД, чем у «механики». Речь идет о существенных потерях мощности в недрах коробки передач, а также более высоком расходе топлива (в среднем, на 15-20%). Также для некоторых водителей  «старой школы» большим минусом «автомата» является невозможность завести машину «с толкача» или вызволить буксующий автомобиль «враскачку». Кроме того, цена автомобиля с АКПП обычно выше, чем с «механикой».

Особенности эксплуатации

Из-за дороговизны ремонта АКПП автовладельцам полезно знать о некоторых нюансах её эксплуатации, чтобы не допускать возможных поломок.

Например, оставляя автомобиль на подъеме или спуске, рекомендуется воспользоваться стояночным тормозом. Благодаря этому механизм блокировки выходного вала коробки передач прослужит дольше. Чтобы избежать серьезных поломок и незапланированного ремонта «автомата», переключать его в режимы P и R можно только после полной остановки машины.

Есть несколько верных «симптомов», которые подскажут даже неопытному водителю о возможной скорой поломке «автомата». К ним относятся резкие рывки и толчки при переключении, запах гари и непривычный шум или гул, доносящийся из недр коробки передач. При наличии любого из этих признаков лучше сразу обратиться в сервис, чтобы избежать последующей непредвиденной поломки.

Если же АКПП сломалась на дороге и машина не едет, следует немедленно отправить машину в сервис. При этом важно помнить, что многие производители не рекомендуют буксировать автомобиль с АКПП на расстояния более 80 км и на скорости свыше 30 км/ч. Из-за отсутствия смазки, которая подается в «автомат» насосом при работающем двигателе, узлы и детали коробки  могут повредиться от перегрева. На длинные расстояния неисправную машину лучше транспортировать на эвакуаторе. В качестве альтернативы приемлемо неспешное буксирование на нейтрали с работающим двигателем.