История появления
Первый в мире серийный легковой автомобиль без педали сцепления
Впервые принцип передачи крутящего момента посредством рециркуляции жидкости между двумя лопастными колесами без жесткой связи был запатентован немецким инженером Германом Феттингером в 1905 году. Устройства, работающие на основе данного принципа, получили название гидромуфта. В то время развитие судостроения требовало от конструкторов найти способ постепенной передачи крутящего момента от парового двигателя к огромным судовым винтам, находящимся в воде. При жесткой связи вода тормозила резкий ход лопастей при запуске, создавая чрезмерную обратную нагрузку на двигатель, валы и их соединения.
Впоследствии модернизированные гидромуфты стали использоваться на лондонских автобусах и первых дизельных локомотивах в целях обеспечить их плавное трогание с места. А еще позже гидромуфты облегчили жизнь и водителям автомобилей. Первый серийный автомобиль с гидротрансформатором, Oldsmobile Custom 8 Cruiser, сошел с конвейера завода General Motors в 1939 году.
Устройство и принцип работы
Устройство гидротрансформатора
Гидротрансформатор представляет собой закрытую камеру тороидальной формы, внутри которой вплотную друг к другу соосно размещены насосное, реакторное и турбинное лопастные колеса. Внутренний объем гидротрансформатора заполнен циркулирующей по кругу, от одного колеса к другому, жидкостью для автоматических трансмиссий. Насосное колесо выполнено в корпусе гидротрансформатора и жестко соединено с коленчатым валом, т.е. вращается с оборотами двигателя. Турбинное колесо жестко связано с первичным валом автоматической коробки передач.
Между ними находится реакторное колесо, или статор. Реактор установлен на муфте свободного хода, которая позволяет ему вращаться только в одном направлении. Лопасти реактора имеют особую геометрию, благодаря которой поток жидкости, возвращаемый с турбинного колеса на насосное, изменяет свое направление, тем самым увеличивая крутящий момент на насосном колесе. Этим различаются гидротрансформатор и гидромуфта. В последней реактор отсутствует, и соответственно крутящий момент не увеличивается.
Гидротрансформатор – принцип работы
Принцип работы гидротрансформатора основан на передаче крутящего момента от двигателя к трансмиссии посредством рециркулирующего потока жидкости, без жесткой связи.
Ведущее насосное колесо, соединенное с вращающимся коленчатым валом двигателя, создает поток жидкости, который попадает на лопасти расположенного напротив турбинного колеса. Под воздействием жидкости оно приходит в движение и передает крутящий момент на первичный вал трансмиссии.
С повышением оборотов двигателя увеличивается скорость вращения насосного колеса, что приводит к нарастанию силы потока жидкости, увлекающей за собой турбинное колесо. Кроме того, жидкость, возвращаясь через лопасти реактора, получает дополнительное ускорение.
Поток жидкости трансформируется в зависимости от скорости вращения насосного колеса. В момент выравнивания скоростей турбинного и насосного колес реактор препятствует свободной циркуляции жидкости и начинает вращаться благодаря установленной муфте свободного хода. Все три колеса вращаются вместе, и система начинает работать в режиме гидромуфты, не увеличивая крутящий момент. При увеличении нагрузки на выходном валу скорость турбинного колеса замедляется относительно насосного, реактор блокируется и снова начинает трансформировать поток жидкости.
Признаки неисправности
Признаков серьезных неисправностей гидротрансформатора АКПП может быть несколько. Все они свидетельствуют о скорой поломке ГДТ и выходе из строя.
Признак. Слышен шум, напоминающий биение металлического предмета. При нагрузке он пропадает.
Проблема и решение. Износ подшипников, находящихся между турбиной и насосом. Чтобы удалить эти симптомы и устранить поломку, нужно разобрать гидротрансформатор и заменить подшипники.
Признак. Вибрация АКПП во время разгона выше 60 км/ч или движения автомобиля по ровной поверхности на большой скорости.
Проблема и решение. Загрязнения фильтрующего устройства. Потеря функциональных свойств смазывающего средства. Необходимо сделать полную замену ATF в АКПП и установить новый фильтр. Вполне возможно, что наступило масляное голодание. Необходимо проверить поддон АКПП на потеки.
Признак. Нет движения ни назад, ни вперед.
Проблема и решение. Оборвалось соединение турбины с валом АКПП. Для решения этой неисправности понадобится замена гидротрансформатора. В редких случаях можно обойтись просто заменой шлицевого соединения.
Признак. Автомобиль не может разогнаться и набрать необходимую скорость за короткое время.
Проблема и решение. Вышла из строя обгонная муфта. Необходимо разобрать гидротрансформатор и заменить ее.
Признак. Перегрев масла. АКПП дергается и пинается.
Проблема и решение. Например, при проблемах износа фрикционной накладки поршня блокировки гидротрансформаторного тормоза очень трудно заметить неправильную работу устройства. Из-за этого масло часто перегревается до 140 градусов Цельсия. Перегретая смазка вызывает уничтожает резину сальников ГДТ. Масло начинает течь.
В продолжение этой неисправности является полный износ накладки фрикциона. Ее клееная часть отрывается и путешествует по АКПП. Затем она оседает и приклеивается в неположенных местах вызывая засор. Засор мешает свободной циркуляции масла. Падает давление.
Поэтому и эксперты, и опытные механики на СТО просят автовладельцев проводить регулярное техническое обслуживание. При износе фрикциона – неисправность незаметна. Но в последствие она приводит к полной замене АКПП. Хотя на первоначальных этапах можно было обойтись только сменой накладки фрикциона.
К нечастым поломкам ГДТ относятся следующие проблемы:
- разрушение лопастей турбины и насосного колеса. Приводит к поломке ГДТ. Требуется его полная замена. Проблема определяется только после вскрытия;
- клин обгонной муфты;
- разблокировка обгонной муфты;
- перегрев с разрушением ступицы.
Читать
Ремонт АКПП Land Rover Discovery 3
Перегрев трансмиссионной жидкости может вызывать быструю потерю функциональных свойств.
Признак. Запах горелой пластмассы, распространяющийся в салоне. Частая проблема на тойотах Камри 50.
Проблема и решение. Забитый радиатор является проблемой в этом случае. Рекомендуется снять и прочистить его. Заменить масло и фильтрующее устройство – обязательно.
Признак. Пинки, задержки во время переключения скоростей зимой.
Причина и решение. Этому может способствовать запуск на холодную. Чтобы избежать этих симптомов у автомата нужен прогрев АКПП зимой. При температуре ниже 0, автовладелец должен прогреть АКПП до рабочей температуры в 70 градусов по Цельсию и только потом начинать движение.
Внимание! Нерешенные проблемы и, оставленные на «потом», симптомы неисправностей гидротрансформатора на DSG могут привести к разрушению шкивов и обрыву ремня или цепи. Придется восстанавливать вариаторную коробку полностью.
На автомобилях старого года выпуска выходит из строя сама кулиса. Она стопорится в одном положении. Здесь понадобится замена селектора и ручки переключения скоростей. Это можно сделать без снятия автоматической коробки.
Режим блокировки
Устройство гидротрансформатора с блокировкой
Для того, чтобы справиться с основными недостатками гидротраснформатора (низкий КПД и плохая динамика автомобиля), был разработан механизм блокировки. Принцип его работы схож с классическим сцеплением. Механизм состоит из блокировочной плиты, которая связана с турбинным колесом (а следовательно, с первичным валом КПП) через пружины демпфера крутильных колебаний. Плита на своей поверхности имеет фрикционную накладку. По команде блока управления трансмиссией, плита прижимается накладкой к внутренней поверхности корпуса гидротрансформатора при помощи давления жидкости. Крутящий момент начинает передаваться напрямую от двигателя к коробке передач без участия жидкости. Таким образом достигается снижение потерь и более высокий КПД. Блокировка может быть включена на любой передаче.
Как проверить ГДТ АКПП
Автовладельцев интересует, как проверить работу гидротрансформатора. Эксперты утверждают, что без разборки ГДТ проверка «бублика» невозможна. На мониторе приборной панели могут вылезать коды ошибки о неисправностях, аварийный режим, но окончательный вердикт может быть вынесен только после разбора ГДТ.
Так происходит потому, что большинство неисправностей случается на механическом уровне. Это требует разобрать каждую комплектующую по отдельности и осматривать визуально.
В домашних условиях, в гараже автовладелец сможет разобрать гидротрансформатор только в том случае, если хорошо понимает принцип работы и устройства аппарата. Необходимо иметь специальный станок, на котором можно зажать «бублик» и аккуратно разрезать его, чтобы добраться до внутренней части. А также понадобятся специализированные инструменты, чтобы определить неисправность и удалить ее.
Читать
Диагностика и ремонт АКПП Mazda 6
Если автовладелец не силен в этом или не механик со стажем, то, при первых признаках неисправностей, лучше обратиться к опытным механикам на СТО. Какими могут внешние проявления поломки ГДТ АКПП в следующем блоке.
Режим проскальзывания
Блокировка гидротрансформатора может также быть неполной и работать в так называемом “режиме проскальзывания”. Блокировочная плита не полностью прижимается к рабочей поверхности, тем самым обеспечивается частичное проскальзывание фрикционной накладки. Крутящий момент предается одновременно через блокировочную плиту и циркулирующую жидкость. Благодаря применению данного режима у автомобиля значительно повышаются динамические качества, но при этом сохраняется плавность движения. Электроника обеспечивает включение муфты блокировки как можно раньше при разгоне, а выключение – максимально позже при понижении скорости.
Однако режим регулируемого проскальзывания имеет существенный недостаток, связанный с истиранием поверхностей фрикционов, которые к тому же подвергаются сильнейшим температурным воздействиям. Продукты износа попадают в масло, ухудшая его рабочие свойства. Режим проскальзывания позволяет сделать гидротрансформатор максимально эффективным, но при этом существенно сокращает срок его службы.
Ремонт гидротрансформатора АКПП своими руками
Ремонт гидротрансформатора АКПП выйдет не дороже, чем покупка бывшей в употреблении коробки. Чтобы провести его понадобятся:
- яма или эстакада;
- гаечные ключи и ремкомплекты;
- кран для снятия АКПП;
- оборудования для тестов;
- подъемник;
- масло;
- новое фильтрующее устройство.
Чтобы отремонтировать гидротрансформатор нужно снять АКПП из авто и полностью демонтировать ее. Вытащить гидротрансформатор и установить его на специальный станок, на котором аккуратно разрезать корпус по шву и разъединить на две части.
Эксперты не рекомендуют проводить ремонт гидротрансформатора самостоятельно. А также не советуют заливать в него различные очищающие жидкости. Так как они помимо спекшегося масла и нагара разрушают уплотнители, сальники и другие резиновые прокладки. Читать
Ремонт АКПП dp0 al4 Пежо 307
Опытные механики запрещают использовать старые сальники и уплотнительные кольца. Хоть они не использовались, но срок жизни их вышел. Так как резина со временем ссыхается, лопается. Незаметные микротрещины на таком установленном сальнике могут привести в будущем к полной замене устройства.
После завершения всех работ с ремонтом гидротрансформатора АКПП рекомендуется установить в коробку и провести балансировку. В противном случае нарушенный баланс убьет все механические детали АКПП.
Сварка корпуса обязательна. Это делается для герметичности аппарата.
Внимание! Растворитель не сможет смыть клей от фрикционов, распространившийся по всей АКПП.
Стоимость ремонта гидротрансформатора в крупных городах РФ начинается от 4 тысяч рублей. Поэтому, если машина не двигается, и друг посоветовал купить контрактную АКПП, то не стоит сразу покупать ее. Восстановление может обойтись намного дешевле.
