Гидроблок АКПП. Жиклеры и гидроаккумуляторы. Гидроаккумулятор в акпп для чего


Гидроаккумуляторы в АКПП - Гидравлика АКПП, Гидроаккумуляторы АКПП

Posted on 26 Июн in Гидравлика АКПП Гидроаккумуляторы АКПП

Гидроаккумулятор представляет собой обычный цилиндр с подпружиненным поршнем, который устанавливается параллельно гидроцилиндру или бустеру фрикционного элемента управления АКПП, и его задачей является снижение скорости нарастания давления в гидроприводе. В настоящее время используются два типа аккумуляторов: обычные и управляемые клапаном.

В случае использования обычного гидроаккумулятора (рис.6-30), процесс включения любого фрикционного элемента можно разделить на четыре этапа (рис.6-31):

  • этап заполнения цилиндра или бустера;
  • этап перемещения поршня;
  • этап неуправляемого включения фрикционного элемента;
  • этап управляемого включения фрикционного элемента.После того, как клапан переключения переместится и соединит основную

магистраль с каналом подвода давления в гидропривод фрикционного элемента управления АКПП, жидкость начинает заполнять цилиндр или бустер (этап заполнения). По окончании этого этапа поршень гидропривода под действием давления начинает перемещаться, выбирая при этом зазор во фрикционном элементе (этап перемещения поршня). При соприкосновении поршня с пакетом фрикционных дисков поршень останавливается и начинает сжимать пакет фрикционных дисков. Причем, поскольку перемещение поршня прекратилось, то давление в гидроцилиндре или бустере, практически мгновенно изменяется до некоторой величины, которая определяется жёсткостью и величиной предварительной деформацией пружины гидроаккумулятора.

Следует отметить, что жёсткость и предварительная деформация пружины подбираются таким образом, чтобы на первых трех этапах работы поршень гидроаккумулятора оставался неподвижным. После того, как давление в гидроприводе и, следовательно, в гидроаккумуляторе достигнет величины, при которой сила давления на поршень гидроаккумулятора, будет способна преодолеть силу пружины, начнется заключительный, этап управляемого включения фрикционного элемента. Перемещение поршня гидроаккумулятора приводит к снижению интенсивности нарастания давления в гидроприводе, и в результате происходит плавное включение фрикционного элемента. В момент остановки поршня гидроаккумулятора давление в гидроцилиндре или бустере должно стать равным давлению основной магистрали. На этом процесс включения фрикционного элемента заканчивается.

 

Нетрудно показать, что, чем меньше жёсткость или предварительная деформация пружины гидроаккумулятора, тем меньше скачок давления на третьем этапе включения фрикционного элемента управления и тем более растянут этап управляемого скольжения фрикционного элемента (рис.6-31а). И, наоборот, увеличение жёсткости или величины предварительной деформации пружины приводят к большему скачку давления в гидроприводе и уменьшению времени скольжения фрикционного элемента.

Следует отметить, что изменение жёсткости пружины в ту или иную сторону от номинальной величины приведет к ухудшению качества включения фрикционного элемента. Уменьшение жёсткости или величины предварительной деформации пружины вызовет чрезмерное длительное скольжение фрикционного элемента, и, как следствие этого, быстрый износ фрикционных накладок. При увеличении этих двух параметров включение фрикционного элемента должно происходить ударно, что будет ощущаться пассажирами автомобиля в форме неприятных толчков.

Таким образом, качество включения фрикционного элемента определяется тем, насколько правильно подобраны жёсткость и величина предварительной деформации пружины гидроаккумулятора. Однако, такое устройство гидроаккумулятора не позволяет изменять время включения фрикционного элемента в зависимости от того, с какой интенсивность водитель нажимает на педаль управления дроссельной заслонкой. Как уже отмечалось выше, если водитель спокойный и не нажимает до упора на педаль управления дроссельной заслонкой, то гидросистема должна обеспечивать мягкие, практически незаметные переключения. Если же водитель предпочитает разгон с большим ускорением, то основная задача системы управления в этом случае — обеспечить быстрые во времени переключения, принося в жертву этому качество переключения. И все это должен обеспечивать один и тот же гидроаккумулятор. Для решения этой задачи в автоматических коробках передач используется весьма простой прием. К поршню гидроаккумулятора со стороны расположения пружины подводится давление, называемое давлением подпора (рис.6-32).

Как правило, в качестве давления подпора используется TV-давление или давление, формируемое специальным клапаном пропорционально TV-давлению. Для малых углов открытия дроссельной заслонки характерно малое давление клапана-дросселя, и поэтому включение фрикционных элементов будет происходить мягко. Чем больше угол открытия дроссельной заслонки, тем больше TV-давление и давление подпора и тем жестче будет происходить переключения передач.

Для эффективной работы гидроаккумулятора, его рабочий объём должен быть соизмерим с объёмом гидропривода включаемого элемента управления, поэтому все вышеописанные гидроаккумуляторы имеют достаточно большие размеры.

 

remont-korobki.com

Обзор гидроаккумуляторов и преобразователей применяемых в АКПП

_____________________________________________________________________

Обзор гидроаккумуляторов и преобразователей применяемых в АКПП

Использование гидравлических аккумуляторов позволяет обеспечить безударность переключений АКПП при относительно малой инерционности срабатывания клапанов переключения.

Аккумуляторы призваны выполнять роль своего рода амортизаторов и позволяют контролировать скорость срабатывания сервоприводов за счет ступенчатого перекачивания гидравлической жидкости из одной промежуточной камеры в другую.

В автомобильных автоматических коробках передач используются гидроаккумуляторы двух базовых типов: поршневого и клапанного.

Гидроаккумулятор АКПП поршневого типа

Как и во многих других компонентах клапанной сборки АКПП в число основных компонентов аккумулятора входят поршень и пружина.

Однако, в отличие от исполнительных устройств, в данном случае поршень не используется для привода каких-либо компонентов, выполняя исключительно роль поглощающего энергию демпфера.

При подаче напора поток гидравлической жидкости попадает в демпферную камеру аккумулятора и начинает, преодолевая сопротивление пружины, постепенно смещать поршень, благодаря чему удается избежать скачкообразного подъема давления в рабочем контуре.

Подача управляющего давления с противоположной (подпружиненной) стороны поршня аккумулятора позволяет контролировать интенсивность демпфирования, сообразуя его с текущими потребностями.

Так, в качестве управляющего может выступать давления дроссельной линии, давление главного системного тракта или давление аккумулируемого регулятора, отдельным узлом входящего в состав клапанной сборки.

В качестве поршневого аккумулятора могут выступать две отдельных камеры в теле клапанной сборки или корпусе сервопривода АКПП.

Организация аккумулятора в корпусе исполнительного устройства позволяет сократить на единицу количество управляющих контуров, однако ведет к увеличению размеров сервопривода.

Выполненный же отдельным блоком аккумулятор может быть размещен в любом месте клапанной сборки, что позволяет осуществлять «горячую» настройку его управляющей пружины, корректируя соответствующим образом интенсивность демпфирования.

Рассмотрим в качестве примера поршневой гидроаккумулятор сервопривода тормозной ленты заднего хода (реверса) и понижающих передач АКПП:

- давление центробежного регулятора удерживает поршни сервопривода и аккумулятора в отпущенном положении.

- управляющее давление сцепления включения второй передачи подается также в сборки аккумулятора и сервопривода, заставляя их поршни смещаться, преодолевая сопротивление пружины и противодавления аккумулируемого регулятора.

Тормозная лента включения первой передачи АКПП продолжает оставаться в отпущенном положении до тех пор, пока управляющее давление не будет подано на противоположную сторону поршня сервопривода, обеспечивая также вывод жидкости из поршневой камеры аккумулятора.

Управляя скоростью нарастания давления в обоих направлениях, данный аккумулятор позволяет осуществлять контроль плавности ввода в зацепление двух различных тормозных барабанов.

Гидроаккумулятор АКПП клапанного типа

Широко применяемые в АКПП производства компании Ford клапанные аккумуляторы действуют не менее эффективно, чем поршневые, заметно отличаясь от последних принципом функционирования.

Давление в рабочей линии удерживает золотник в аккумуляторе клапанного типа в отжатом положении.

При срабатывании клапана переключения управляющий поток жидкости через демпфирующее дроссельное отверстие подается на сервопривод и (одновременно) на подпружиненную заднюю сторону золотника аккумулятора, который под суммарным воздействием, развиваемым пружиной и управляющим давлением, начинает опускаться, преодолевая противодавление со стороны системного тракта.

Использование двойного демпфирования управляющего потока (за счет дросселирования потока и применения аккумулятора) позволяет обеспечить требуемую инерционность срабатывания сервопривода.

Преобразователь вращения АКПП

Принцип функционирования преобразователя вращения

Одним из основных узлов гидромеханической передачи является преобразователь вращения (гидротрансформатор), который служит для автоматического и бесступенчатого (плавного) изменения крутящего момента двигателя (аналог сцепления в механической трансмиссии).

Внутри гидротрансформатора АКПП находится три лопастных колеса: насос (ротор), турбина и реактор.

Во время работы двигателя он полностью заполняется маслом под давлением, которое совершает сложное движение, передавая крутящий момент двигателя от насосного колеса на турбину.

В процессе своей работы любой гидротрансформатор коробки-автомат может находиться одном из двух состояний: функционирования в режиме редуктора и функционирования в режиме жидкостной муфты сцепления.

Характерным отличием первой фазы является большая скорость вращения насоса (ротора) по сравнению с турбиной, когда преобразователь вращения выступает в роли редукторного блока.

В механических редукторах для привода шестерни большего размера используется шестерня меньшего размера, причем вал большей шестерни вращается медленнее, развивая при этом больший крутящий момент (за счет увеличения плеча).

В преобразователе вращения, когда насос вращается быстрее турбины, основная энергия затрачивается на раскручивание рабочей жидкости.

Благодаря специфичности формы лопаток центр давления смещается к наружной стороне колеса турбины, которое на данном этапе может быть уподоблено большей шестерне механического редуктора.

До определенного предела, чем больше составляет разница скоростей вращения турбины и насоса, тем сильнее проявляется редукторный эффект.

Кроме того, реактор, удерживаясь от вращения обгонной муфтой, обеспечивает возврат большей части неиспользуемого турбиной потока назад к насосу, дополнительно усиливая эффективность передачи крутящего момента.

При полном открывании дроссельной заслонки и нераскрученной турбине насос обеспечивает максимальный подъем давления рабочей жидкости с концентрацией центра давления на наружных концах турбинных лопаток (максимальное плечо).

Предельный, развиваемый преобразователем вращения крутящий момент иногда называют также моментом пробуксовки гидротрансформатора.

Максимальное передаточное отношение, обеспечиваемое преобразователями вращения, в большинстве АКПП составляет 2:1 - 2.5:1, что определяется не пределом возможностей преобразователя вращения, а компромиссом, достигаемым с учетом таких отрицательных эффектов, сопровождающих дальнейший рост усиления, как повышение температуры и увеличение расхода топлива.

Когда турбинное колесо раскручивается, давление вращающейся жидкости на его лопатки, естественно, падает, что приводит к автоматическому снижению обеспечиваемого преобразователем передаточного отношения.

В момент, когда скорости вращения турбины и насоса максимально сближаются, преобразователь вращения АКПП превращается из подобия редуктора в обычную жидкостную муфту сцепления.

Следует заметить, что полного выравнивания скоростей насоса и турбины достигнуть не возможно ввиду неизбежности естественных потерь энергии.

Обычно турбина разгоняется не более чем до 90% от скорости насоса. На этом этапе необходимость в реакторе отпадает и происходит его отпускание за счет переключения обгонной муфты.

В процессе движения транспортного средства, в зависимости от изменения нагрузки (степени выжимания педали газа), преобразователь вращения может непрерывно переходить из состояния редуктора в состояние сцепления и обратно.

Преобразователи АКПП неблокируемого типа

Преобразователь вращения помещается в купол AКПП, приворачивается к приводному диску коленчатого вала двигателя и обеспечивает передачу крутящего момента первичному (входному) валу трансмиссии.

Типичный преобразователь коробки-автомат состоит из трех главных компонентов: насоса, иногда называемого также ротором, турбины и реактора.

Насос встроен в корпус преобразователя, жестко соединенный с приводным диском. Вращение насоса приводит к раскручиванию находящейся внутри преобразователя жидкости, которая, в свою очередь, передает крутящий момент турбине, посредством шлицов соединенной с первичным валом трансмиссии.

Насос и турбина АКПП в совокупности формируют жидкостную муфту сцепления. Соответствующим образом просчитанная форма лопаток обоих элементов обеспечивает максимальную эффективность передачи крутящего момента от двигателя трансмиссии.

Следует заметить, что наибольший крутящий момент развивается двигателем на холостых оборотах и при его величине приблизительно 23 Нм даже самая эффективная жидкостная муфта сцепления способна обеспечить достаточную приемистость автомобилю, масса которого составляет около тонны, только за счет полного открывания дроссельной заслонки на оптимальных оборотах.

Использование реактора в автоматических коробках передач позволяет значительно повысить эффективность функционирования жидкостной муфты в полном диапазоне изменения эксплуатационных параметров двигателя (обороты и нагрузка).

Реактор призван обеспечивать максимальное повышение эффективности передачи крутящего момента от насоса к турбине.

Реактор коробки автомат представляет собой установленное в центр сборки преобразователя вращения турбинное колесо, лопатки которого обеспечивают перенаправление возвращающегося к насосу вихревого потока, который теперь начинает уже не препятствовать, а содействовать вращению коленчатого вала.

В ступичную часть реактора устанавливается роликовая обгонная муфта, вал которой жестко соединен с корпусом сборки.

Муфта обеспечивает возможность вращения ректора лишь в одном направлении, полностью блокируя противоположное.

Когда скорости вращения насоса и турбины максимально сближаются, что обычно происходит при движении автомобиля с крейсерской скоростью или во время деселерации, реактор отпускается и начинает свободно вращаться на роликах подшипника муфты.

При превышении относительной скоростью насоса некоторого определенного значения происходит блокировка обгонной муфты АКПП за счет воздействия на лопатки реактора гидравлического давления, что приводит к включению механизма перенаправления потока.

В некоторых преобразователях, когда требуется максимальное повышение эффективности передачи крутящего момента двигателя используются два реактора, - первичный развернут в сторону насоса, вторичный в сторону турбины.

При повышенных нагрузках на двигатель оба реактора блокируются своими обгонными муфтами и к насосу перенаправляется большая часть вихревого потока.

По мере разгона турбины нагрузка постепенно падает и вторичный реактора отпускается, сокращая передачу крутящего момента, одновременно ограничивая проскальзывание, что обеспечивает повышение эффективности отдачи сборки.

Преобразователи АКПП блокируемого типа

Главной задачей, которую призвана решать жидкостная муфта коробки-автомат является обеспечение ограниченного проскальзывания между ведущим и ведомым элементами автоматической коробки передач.

Проскальзывание не только обеспечивает безударность ввода компонентов в зацепление, но также позволяет избежать развития вибраций, вызываемых крутильными колебаниями.

Однако любое инженерное решение основано на компромиссах, и в данном случае платой за преимущества, выигранные благодаря использованию жидкостной муфты вместо механического или фрикционного зацепления, становится снижение эффективности отдачи силового агрегата и повышение расхода топлива.

Даже в самых современных преобразователях автоматических коробок передач максимальная скорость вращения турбины не превышает 90% от скорости вращения насоса. Сказанное означает, что на каждые 10 оборотов насоса приходится лишь 9 оборотов турбины.

В настоящее время на большинстве АКПП легковых автомобилей и легких грузовиков используются преобразователи вращения блокируемого типа.

По конструкции блокируемые преобразователи отличаются от рассмотренных выше неблокируемых очень незначительно, добавляется лишь еще один узел, обеспечивающий механическое зацепление коленчатого вала двигателя с первичным валом коробки-автомат.

В настоящее время наиболее широкую популярность приобрели три основных типа блокируемых преобразователей, подробному описанию конструкций и принципа функционирования которых посвящен материал приведенных ниже подразделов.

Преобразователи АКПП оборудованные блокиратором поршневого типа с гидравлическим приводом

В данной простейшей схеме в качестве блокирующего элемента коробки-автомат обычно используется нажимной фрикционный диск с торсионными демпферными пружинами, аналогичный, применяемым в сцеплениях ручных коробок передач.

Посредством оборудованной шлицами ступицы диск жестко сочленяется с турбинным колесом преобразователя.

Фрикционной поверхностью диск развернут к приводному диску секции кожуха преобразователя. При включении сцепления диск прижимается к кожуху, обеспечивая восприятие турбиной крутящего момента непосредственно от коленчатого вала двигателя.

Активация блокиратора происходит за счет подачи гидравлического давления на всю заднюю поверхность нажимного диска коробки-автомат. Для вывода турбины из зацепления с кожухом преобразователя давление подается на противоположную сторону диска.

В подобной схеме нажимной диск работает как посаженный на шлицевой вал поршень, что собственно и определяет этимологию названия блокиратора.

В продуктах компании Chrysler, не смотря на некоторые конструктивные отличия, используется та же концепция.

Вместо оборудованной шлицами ступицы здесь используются торсионные демпферные пружины, равномерно распределенные по наружному периметру блокирующего поршня (диска сцепления) и обеспечивающие блокировку последнего с турбинным колесом преобразователя.

При подаче управляющего давления поршень (диск) прижимается к закрепленному на приводном диске кожуху преобразователя.

Преобразователи АКПП оборудованные блокиратором вязкостного типа

Данная схема широко используется в преобразователях вращения автоматических коробок передач разработки компании GM. Использование вязкостной муфты позволяет полностью устранить вероятность рывков при включении блокировки.

Несмотря на отсутствие возможности полного устранения проскальзывания преобразователя при движении автомобиля в крейсерском режиме, применение такого блокиратора позволяет все же заметно сократить расход топлива.

Основными конструктивными элементами муфты коробки-автомат являются корпус, ротор и заполняющая полость между ними специальная силиконовая жидкость. Ротор посредством шлицов соединен с турбинным колесом преобразователя.

При подъеме давления трансмиссионной жидкости наружная стенка корпуса муфты прогибается, в результате чего роторный диск под воздействием силиконового наполнителя плотно прижимается к крышке преобразователя.

В данной схеме силикон выполняет функцию демпферной пружины. Обеспечивая высокую инерционность зацепления, блокираторы вязкостного типа могут использоваться при движении транспортного средства практически на любой передаче, кроме первой.

Отсутствие возможности полного устранения проскальзывания, приводит к быстрому разогреву корпуса такого преобразователя при высоких нагрузках.

С целью устранения риска недопустимого перегрева компонентов в электронную систему управления оборудованных вязкостным блокиратором автоматической коробки передач обычно добавляется специальный контур, обеспечивающий автоматическое выключение сцепления по сигналу специального информационного датчика, считывающего температуру жидкости непосредственно с корпуса ротора.

Преобразователи, оборудованные механическим блокиратором прямого действия

Преобразователи с механической схемой включения блокировки используются в 4-ступенчатых АКПП AOD разработки компании Ford, а также в трансмиссиях ZF Chrysler.

Крышка преобразователя оборудована пружинным торсионным демпфером и встроенной шлицевой муфтой.

Внутрь полого первичного (входного) вала коробки-автомат помещен приводной вал прямого действия, один конец которого введен в зацепление со встроенной в корпус преобразователя шлицевой ступицей, а второй соединен с муфтой сцепления 3-й и 4-й передач внутри трансмиссионной сборки.

При движении на 3-й передаче 40% крутящего момента передается через преобразователь вращения и 60 - через приводной вал. На 4-й передаче весь крутящий момент передается непосредственно по валу, в обход преобразователя.

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Общее устройство АКПП

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

CVT вариатор Ауди

Коробка автомат Toyota

АКПП Mazda/Mitsubishi

Коробка автомат ZF

Двигатели Mitsubishi

Двигатели Toyota

  • Блок цилиндров и головка 3S-FE/3S-GE
  • Техническое обслуживание ГРМ 3S-FE, 3S-GE
  • Коленвал двигателей 3S-FE, 3S-GE
  • Технические характеристики двигателя 3S-FE, 3S-GE
  • Распредвалы 3S-FE и 3S-GE
  • Система охлаждения двс 3S-FE и 3S-GE
  • Топливная систем 3S-FE, 3S-GE
  • Параметры двигателя 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE и 4A-GE
  • Головка и блок цилиндров двигателя 4A-GE, 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Дроссельная заслонка 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE
  • Вентилятор системы охлаждения 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE, 4A-GE
  • Форсунки двигателей 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE
  • Замена водяного насоса 4A-GE, 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Поршневая группа и коленвал двигателей 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE
  • Диагностика двигателей 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE и 4A-GE
  • Замена компонентов блока цилиндра 4A-GE, 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Система охлаждения 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE
  • Система смазки двигателей 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE
  • Топливная система двигателей 4A-FE, 4A-GE, 5A-FE и 7A-FE
  • Система зажигания 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE
  • Термостат и радиатор двс 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE, 4A-GE
  • Бензонасос 4A-GE, 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Ремень ГРМ двигателей 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Снятие головки блока цилиндров двигателей 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Регулировки клапанов 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Монтаж головки блока цилиндров двигателя 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Замена ремня ГРМ 4A-GE
  • Демонтаж головки блока цилиндров двигателей 4A-GE
  • Настройки клапанов 4A-GE
  • Монтаж головки блока цилиндров двигателя 4A-GE
  • Детали двигателей 1AZ-FE / 2AZ-FE
  • Блок управления и датчики 1AZ-FE и 2AZ-FE
  • Компоненты рабочих систем двигателя 1AZ-FE, 2AZ-FE
  • Система управления двигателем 1AZ-FE и 2AZ-FE

Двигатели ЗМЗ

avtosteh.ru

гидроблок АКПП | жиклеры, гидроаккумуляторы

     Прежде, чем перейти к непосредственному материалу, короткая реплика по поводу некомпетентности и профессионализма. Меня в очередной раз поразила разница между людьми, которые наплевательски относятся к клиентам, и профессионалами, которые дадут сто очков вперед.

 

     Ситуация случилась с другим моим сайтом (http://rabota4vsem.ru), который я вчера сломал. В процессе общения с сотрудниками двух хостингов я в очередной раз убедился в преимуществе профессионалов. Сайт мне помог восстановить профессионал своего дела, и я конкретно описал в сегодняшней статье на восстановленном сайте все перипетии этой ситуации. К чему это я? Старайтесь сами становиться профессионалами своего дела и обращайтесь к нашим мастерам – они реальные профессионалы.

Автоматическая коробка передач

     Сегодня продвинемся в понимании роли и функций жиклеров и гидроаккумуляторов. Правда, конкретику по гидроаккумуляторам разберем в следующей статье. Здесь у нас достаточно о чем поговорить в общем и по жиклерам конкретно.

     Как мы уже определили, первой функцией гидравлической системы управления автоматической коробкой является определение временных точек переключения передач. Причем эта функция является явно выраженной, т.е. момент можно четко подобрать. А вот качество переключений явно подобрать вряд ли удастся, поскольку это весьма расплывчатая задача, которая зависит от многих факторов. Но пользователей автоматических коробок не сильно волнуют все эти факторы – им подавай мягкое переключение. Без рывков и дерганий.

     Поэтому на гидроблок АКПП ложится весьма ответственная задача выбора между исключением длительного скольжения фрикционов относительно друг друга в момент включения, но в то же время и не слишком быстро их включать, чтобы пассажиры автомобиля не ощущали толчки, а поездка была комфортной. Все моменты, от которых зависит качество переключения передач, полностью определяются скоростными параметрами в соответствии с которыми меняется давление в гидроприводах фрикционных узлов управления автоматической коробки передач. Слишком медленное нарастание давления приведет к долгому скольжению, а это – неоправданное увеличение оборотов двигателя и быстрое истирание фрикционных накладок.

     Решением проблем качественного переключения передач и занимаются жиклеры и гидроаккумуляторы. Причем эти элементы гидросистемы входят в состав любой АКПП и чисто гидравлической и электрогидравлической.  Включение в систему управлении автоматической коробкой электронного блока управления (ЭБУ) предполагает его непосредственное участие в обеспечении качества переключения путем влияния на изменение давления в основной магистрали.   

 

Жиклеры

 

     Для обычных драйверов поясню, что жиклер представляет собой резкое уменьшение площади поперечного сечения канала в определенном месте. Его функцией является создание дополнительного сопротивления трансмиссионной жидкости, чтобы влиять на скорость заполнения трансмиссионкой гидроцилиндра или бустера фрикционного элемента управления.

жиклер гидроблока

 

     Резкое изменение поперечного сечения канала приводит к тому, что насос нагнетает давление перед входом в отверстие жиклера, а с другой стороны создается зона более низкого давления. Если канал после жиклера не упирается в тупик, то возникает перепад давления. Если же за жиклером следует гидроцилиндр или бустер, то давление постепенно выравнивается. Вот период этого “постепенно” и важен.

 

Выравнивание давления

     Жиклеры в гидросистемах управления выполняют функцию буфера, обеспечивая плавное нарастание давления, а заодно и управление расходом трансмиссионки.  Основное место установки жиклеров, как правило, перед входом в гидроцилиндр или бустер. Формировать требуемый закон изменения давления в этих элементах помогают гидроаккумуляторы. Таким образом, жиклеры играют весомую роль в процессе включения фрикционного элемента.

Применение шарикового клапана

 

     Чтобы обеспечить быстрый сброс давления в гидроприводе при наличии в канале жиклера используют двухканальную схему. Во втором канале в противовес жиклеру устанавливается шариковый клапан одностороннего действия. При включении шарик зажат в седле клапана, в результате чего трансмиссионка в гидропривод попадает через жиклер (давление меняется согласно установленного закона), а в момент выключения фрикционных элементов давление отжимает шарик и жидкость вытекает уже через оба канала, что значительно ускоряет процесс. В гидроблоке АКПП место для жиклеров определили в сепараторной пластине. Здесь жиклеры реализованы в виде калиброванных отверстий.

      В следующей статье рассмотрим гидроаккумуляторы.

Безремонтной вам езды и удачи на дорогах!

akpp61.ru

Гидроаккумуляторы и преобразователи АКПП

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Гидроаккумуляторы и преобразователи АКПП

Использование гидравлических аккумуляторов позволяет обеспечить безударность переключений АКПП при относительно малой инерционности срабатывания клапанов переключения.

Аккумуляторы призваны выполнять роль своего рода амортизаторов и позволяют контролировать скорость срабатывания сервоприводов за счет ступенчатого перекачивания гидравлической жидкости из одной промежуточной камеры в другую.

В автомобильных автоматических коробках передач используются гидроаккумуляторы двух базовых типов: поршневого и клапанного.

Гидроаккумулятор АКПП поршневого типа

Как и во многих других компонентах клапанной сборки АКПП в число основных компонентов аккумулятора входят поршень и пружина. Однако, в отличие от исполнительных устройств, в данном случае поршень не используется для привода каких-либо компонентов, выполняя исключительно роль поглощающего энергию демпфера.

При подаче напора поток гидравлической жидкости попадает в демпферную камеру аккумулятора и начинает, преодолевая сопротивление пружины, постепенно смещать поршень, благодаря чему удается избежать скачкообразного подъема давления в рабочем контуре.

Подача управляющего давления с противоположной (подпружиненной) стороны поршня аккумулятора позволяет контролировать интенсивность демпфирования, сообразуя его с текущими потребностями.

Так, в качестве управляющего может выступать давления дроссельной линии, давление главного системного тракта или давление аккумулируемого регулятора, отдельным узлом входящего в состав клапанной сборки.

В качестве поршневого аккумулятора могут выступать две отдельных камеры в теле клапанной сборки или корпусе сервопривода АКПП. Организация аккумулятора в корпусе исполнительного устройства позволяет сократить на единицу количество управляющих контуров, однако ведет к увеличению размеров сервопривода.

Выполненный же отдельным блоком аккумулятор может быть размещен в любом месте клапанной сборки, что позволяет осуществлять «горячую» настройку его управляющей пружины, корректируя соответствующим образом интенсивность демпфирования.

Рассмотрим в качестве примера поршневой гидроаккумулятор сервопривода тормозной ленты заднего хода (реверса) и понижающих передач АКПП:

- давление центробежного регулятора удерживает поршни сервопривода и аккумулятора в отпущенном положении.

- управляющее давление сцепления включения второй передачи подается также в сборки аккумулятора и сервопривода, заставляя их поршни смещаться, преодолевая сопротивление пружины и противодавления аккумулируемого регулятора.

Тормозная лента включения первой передачи АКПП продолжает оставаться в отпущенном положении до тех пор, пока управляющее давление не будет подано на противоположную сторону поршня сервопривода, обеспечивая также вывод жидкости из поршневой камеры аккумулятора.

Управляя скоростью нарастания давления в обоих направлениях, данный аккумулятор позволяет осуществлять контроль плавности ввода в зацепление двух различных тормозных барабанов.

Гидроаккумулятор АКПП клапанного типа

Широко применяемые в АКПП производства компании Ford клапанные аккумуляторы действуют не менее эффективно, чем поршневые, заметно отличаясь от последних принципом функционирования.

Давление в рабочей линии удерживает золотник в аккумуляторе клапанного типа в отжатом положении.

При срабатывании клапана переключения управляющий поток жидкости через демпфирующее дроссельное отверстие подается на сервопривод и (одновременно) на подпружиненную заднюю сторону золотника аккумулятора, который под суммарным воздействием, развиваемым пружиной и управляющим давлением, начинает опускаться, преодолевая противодавление со стороны системного тракта.

Использование двойного демпфирования управляющего потока (за счет дросселирования потока и применения аккумулятора) позволяет обеспечить требуемую инерционность срабатывания сервопривода.

Преобразователь вращения АКПП

Принцип функционирования преобразователя вращения

Одним из основных узлов гидромеханической передачи является преобразователь вращения (гидротрансформатор), который служит для автоматического и бесступенчатого (плавного) изменения крутящего момента двигателя (аналог сцепления в механической трансмиссии). Внутри гидротрансформатора АКПП находится три лопастных колеса: насос (ротор), турбина и реактор.

Во время работы двигателя он полностью заполняется маслом под давлением, которое совершает сложное движение, передавая крутящий момент двигателя от насосного колеса на турбину.

В процессе своей работы любой гидротрансформатор коробки-автомат может находиться одном из двух состояний: функционирования в режиме редуктора и функционирования в режиме жидкостной муфты сцепления.

Характерным отличием первой фазы является большая скорость вращения насоса (ротора) по сравнению с турбиной, когда преобразователь вращения выступает в роли редукторного блока.

В механических редукторах для привода шестерни большего размера используется шестерня меньшего размера, причем вал большей шестерни вращается медленнее, развивая при этом больший крутящий момент (за счет увеличения плеча).

В преобразователе вращения, когда насос вращается быстрее турбины, основная энергия затрачивается на раскручивание рабочей жидкости.

Благодаря специфичности формы лопаток центр давления смещается к наружной стороне колеса турбины, которое на данном этапе может быть уподоблено большей шестерне механического редуктора.

До определенного предела, чем больше составляет разница скоростей вращения турбины и насоса, тем сильнее проявляется редукторный эффект.

Кроме того, реактор, удерживаясь от вращения обгонной муфтой, обеспечивает возврат большей части неиспользуемого турбиной потока назад к насосу, дополнительно усиливая эффективность передачи крутящего момента.

При полном открывании дроссельной заслонки и нераскрученной турбине насос обеспечивает максимальный подъем давления рабочей жидкости с концентрацией центра давления на наружных концах турбинных лопаток (максимальное плечо).

Предельный, развиваемый преобразователем вращения крутящий момент иногда называют также моментом пробуксовки гидротрансформатора.

Максимальное передаточное отношение, обеспечиваемое преобразователями вращения, в большинстве АКПП составляет 2:1 - 2.5:1, что определяется не пределом возможностей преобразователя вращения, а компромиссом, достигаемым с учетом таких отрицательных эффектов, сопровождающих дальнейший рост усиления, как повышение температуры и увеличение расхода топлива.

Когда турбинное колесо раскручивается, давление вращающейся жидкости на его лопатки, естественно, падает, что приводит к автоматическому снижению обеспечиваемого преобразователем передаточного отношения.

В момент, когда скорости вращения турбины и насоса максимально сближаются, преобразователь вращения АКПП превращается из подобия редуктора в обычную жидкостную муфту сцепления. Следует заметить, что полного выравнивания скоростей насоса и турбины достигнуть не возможно ввиду неизбежности естественных потерь энергии.

Обычно турбина разгоняется не более чем до 90% от скорости насоса. На этом этапе необходимость в реакторе отпадает и происходит его отпускание за счет переключения обгонной муфты.

В процессе движения транспортного средства, в зависимости от изменения нагрузки (степени выжимания педали газа), преобразователь вращения может непрерывно переходить из состояния редуктора в состояние сцепления и обратно.

Преобразователи АКПП неблокируемого типа

Преобразователь вращения помещается в купол AКПП, приворачивается к приводному диску коленчатого вала двигателя и обеспечивает передачу крутящего момента первичному (входному) валу трансмиссии.

Типичный преобразователь коробки-автомат состоит из трех главных компонентов: насоса, иногда называемого также ротором, турбины и реактора.

Насос встроен в корпус преобразователя, жестко соединенный с приводным диском. Вращение насоса приводит к раскручиванию находящейся внутри преобразователя жидкости, которая, в свою очередь, передает крутящий момент турбине, посредством шлицов соединенной с первичным валом трансмиссии.

Насос и турбина АКПП в совокупности формируют жидкостную муфту сцепления. Соответствующим образом просчитанная форма лопаток обоих элементов обеспечивает максимальную эффективность передачи крутящего момента от двигателя трансмиссии.

Следует заметить, что наибольший крутящий момент развивается двигателем на холостых оборотах и при его величине приблизительно 23 Нм даже самая эффективная жидкостная муфта сцепления способна обеспечить достаточную приемистость автомобилю, масса которого составляет около тонны, только за счет полного открывания дроссельной заслонки на оптимальных оборотах.

Использование реактора в автоматических коробках передач позволяет значительно повысить эффективность функционирования жидкостной муфты в полном диапазоне изменения эксплуатационных параметров двигателя (обороты и нагрузка).

Реактор призван обеспечивать максимальное повышение эффективности передачи крутящего момента от насоса к турбине.

Реактор коробки автомат представляет собой установленное в центр сборки преобразователя вращения турбинное колесо, лопатки которого обеспечивают перенаправление возвращающегося к насосу вихревого потока, который теперь начинает уже не препятствовать, а содействовать вращению коленчатого вала.

В ступичную часть реактора устанавливается роликовая обгонная муфта, вал которой жестко соединен с корпусом сборки. Муфта обеспечивает возможность вращения ректора лишь в одном направлении, полностью блокируя противоположное.

Когда скорости вращения насоса и турбины максимально сближаются, что обычно происходит при движении автомобиля с крейсерской скоростью или во время деселерации, реактор отпускается и начинает свободно вращаться на роликах подшипника муфты.

При превышении относительной скоростью насоса некоторого определенного значения происходит блокировка обгонной муфты АКПП за счет воздействия на лопатки реактора гидравлического давления, что приводит к включению механизма перенаправления потока.

В некоторых преобразователях, когда требуется максимальное повышение эффективности передачи крутящего момента двигателя используются два реактора, - первичный развернут в сторону насоса, вторичный в сторону турбины.

При повышенных нагрузках на двигатель оба реактора блокируются своими обгонными муфтами и к насосу перенаправляется большая часть вихревого потока.

По мере разгона турбины нагрузка постепенно падает и вторичный реактора отпускается, сокращая передачу крутящего момента, одновременно ограничивая проскальзывание, что обеспечивает повышение эффективности отдачи сборки.

Преобразователи АКПП блокируемого типа

Главной задачей, которую призвана решать жидкостная муфта коробки-автомат является обеспечение ограниченного проскальзывания между ведущим и ведомым элементами автоматической коробки передач.

Проскальзывание не только обеспечивает безударность ввода компонентов в зацепление, но также позволяет избежать развития вибраций, вызываемых крутильными колебаниями.

Однако любое инженерное решение основано на компромиссах, и в данном случае платой за преимущества, выигранные благодаря использованию жидкостной муфты вместо механического или фрикционного зацепления, становится снижение эффективности отдачи силового агрегата и повышение расхода топлива.

Даже в самых современных преобразователях автоматических коробок передач максимальная скорость вращения турбины не превышает 90% от скорости вращения насоса. Сказанное означает, что на каждые 10 оборотов насоса приходится лишь 9 оборотов турбины.

В настоящее время на большинстве АКПП легковых автомобилей и легких грузовиков используются преобразователи вращения блокируемого типа.

По конструкции блокируемые преобразователи отличаются от рассмотренных выше неблокируемых очень незначительно, добавляется лишь еще один узел, обеспечивающий механическое зацепление коленчатого вала двигателя с первичным валом коробки-автомат.

В настоящее время наиболее широкую популярность приобрели три основных типа блокируемых преобразователей, подробному описанию конструкций и принципа функционирования которых посвящен материал приведенных ниже подразделов.

Преобразователи АКПП оборудованные блокиратором поршневого типа с гидравлическим приводом

В данной простейшей схеме в качестве блокирующего элемента коробки-автомат обычно используется нажимной фрикционный диск с торсионными демпферными пружинами, аналогичный, применяемым в сцеплениях ручных коробок передач. Посредством оборудованной шлицами ступицы диск жестко сочленяется с турбинным колесом преобразователя.

Фрикционной поверхностью диск развернут к приводному диску секции кожуха преобразователя. При включении сцепления диск прижимается к кожуху, обеспечивая восприятие турбиной крутящего момента непосредственно от коленчатого вала двигателя.

Активация блокиратора происходит за счет подачи гидравлического давления на всю заднюю поверхность нажимного диска коробки-автомат. Для вывода турбины из зацепления с кожухом преобразователя давление подается на противоположную сторону диска.

В подобной схеме нажимной диск работает как посаженный на шлицевой вал поршень, что собственно и определяет этимологию названия блокиратора.

В продуктах компании Chrysler, не смотря на некоторые конструктивные отличия, используется та же концепция. Вместо оборудованной шлицами ступицы здесь используются торсионные демпферные пружины, равномерно распределенные по наружному периметру блокирующего поршня (диска сцепления) и обеспечивающие блокировку последнего с турбинным колесом преобразователя.

При подаче управляющего давления поршень (диск) прижимается к закрепленному на приводном диске кожуху преобразователя.

Преобразователи АКПП оборудованные блокиратором вязкостного типа

Данная схема широко используется в преобразователях вращения автоматических коробок передач разработки компании GM. Использование вязкостной муфты позволяет полностью устранить вероятность рывков при включении блокировки.

Несмотря на отсутствие возможности полного устранения проскальзывания преобразователя при движении автомобиля в крейсерском режиме, применение такого блокиратора позволяет все же заметно сократить расход топлива.

Основными конструктивными элементами муфты коробки-автомат являются корпус, ротор и заполняющая полость между ними специальная силиконовая жидкость. Ротор посредством шлицов соединен с турбинным колесом преобразователя.

При подъеме давления трансмиссионной жидкости наружная стенка корпуса муфты прогибается, в результате чего роторный диск под воздействием силиконового наполнителя плотно прижимается к крышке преобразователя.

В данной схеме силикон выполняет функцию демпферной пружины. Обеспечивая высокую инерционность зацепления, блокираторы вязкостного типа могут использоваться при движении транспортного средства практически на любой передаче, кроме первой.

Отсутствие возможности полного устранения проскальзывания, приводит к быстрому разогреву корпуса такого преобразователя при высоких нагрузках.

С целью устранения риска недопустимого перегрева компонентов в электронную систему управления оборудованных вязкостным блокиратором автоматической коробки передач обычно добавляется специальный контур, обеспечивающий автоматическое выключение сцепления по сигналу специального информационного датчика, считывающего температуру жидкости непосредственно с корпуса ротора.

Преобразователи, оборудованные механическим блокиратором прямого действия

Преобразователи с механической схемой включения блокировки используются в 4-ступенчатых АКПП AOD разработки компании Ford, а также в трансмиссиях ZF Chrysler.

Крышка преобразователя оборудована пружинным торсионным демпфером и встроенной шлицевой муфтой.

Внутрь полого первичного (входного) вала коробки-автомат помещен приводной вал прямого действия, один конец которого введен в зацепление со встроенной в корпус преобразователя шлицевой ступицей, а второй соединен с муфтой сцепления 3-й и 4-й передач внутри трансмиссионной сборки.

При движении на 3-й передаче 40% крутящего момента передается через преобразователь вращения и 60 - через приводной вал. На 4-й передаче весь крутящий момент передается непосредственно по валу, в обход преобразователя.

 

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

  • Блок цилиндров и головка двигателей Тойота 3S-FE, 3S-GE
  • ГРМ Тойота 3S-FE, 3S-GE
  • Топливная система Тойота 3S-FE, 3S-GE
  • Двигатели toyota 1AZ-FE и 2AZ-FE и их компоненты
  • Блок управления и датчики двигателя toyota 1AZ-FE и 2AZ-FE
  • Поршни, шатуны и коленвал 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE
  • Проверка и регулировки двигателей Toyota 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE и 4A-GE
  • Разборка и сборка блока цилиндра Тойота 4A-GE, 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Ремень привода ГРМ Toyota 4A-GE
  • Ремень привода ГРМ Тойота 4A-FE, 5A-FE, 7A-FE
  • Система впрыска топлива 4A-FE, 4A-GE, 5A-FE и 7A-FE
  • Замена цепи привода ГРМ Тойота 1ZZ-FE
  • Блок и головка цилиндров 1ZZ-FE
  • Замена ремня привода ГРМ Тойота 1G-FE
  • Проверка и регулировка зазоров в клапанах двигателя 1JZ-GE/2JZ-GE

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

avtodvc.ru


Смотрите также