Мировые производители коробок передач: автоматические трансмиссии

АКПП GM

За рубежом производство автоматических трансмиссий началось в 40-х годах XX века. Пионером стал гигант мирового автопрома – General Motors. В настоящее время наиболее распространена трансмиссия 6T40. Ее массовый выпуск запущен в 2008 году, агрегат разработан для легких автомобилей. Сама коробка компактна, весит 70-90 кг, предлагает большой передаточный диапазон.

Трансмиссия с 6-ю передачами впервые была установлена на Chevrolet Malibu 2.4 в 2008 году. В том же году ею стали комплектоваться Cruze, Daewoo Lacetti и еще несколько автомобилей, поставляемых на американский рынок. В Chevrolet коробка чаще всего сочетается с двигателем объемом 1,8 литра. В Европе наиболее распространены модели с этой трансмиссией: Astra, Meriva. В этих автомобилях она обычно работает в паре с 1,4-литровым двигателем с наддувом или 1,6-литровым – без наддува. Шестиступенчатый «автомат» 6T40 все еще устанавливается на новые автомобили.

Типичная неисправность этой трансмиссии – это появление трещин в пружинном кольце (имеет волнистую конфигурацию) сцепления. Металлическая стружка вместе с маслом попадает внутрь агрегата и приводит к преждевременному износу компонентов.

Предотвратить критические повреждения поможет замена масла каждые 60 000 км. Только так можно увидеть стружку. Стоит отметить, что предыдущая модель «автомата» GM с обозначением 5L40 (помимо американских автомобилей, устанавливалась на BMW) получила высокие оценки специалистов в части надежности.

Основные флагманские АКПП за последние годы

Одной из наиболее популярных моделей Aisin в течение последних лет стала AW90-40LS. Этот четырехступенчатый агрегат использовали компании Тойота и Лексус для комплектации передне- и полноприводных машин с моторами до 3 л при вращающем моменте до 300 Нм. Выпуск начат в 1998 году.

Основные разработки, применяемые европейскими автоконцернами, можно увидеть в разделе «Products and Services» официального сайта Aisin Co LTD. К примеру, пятиступенчатую коробку AW55-50SN с начала нулевых годов текущего века устанавливают на автомобилях Вольво, Сааб и других с передним приводом и объемом мотора до 3,5 л.

АКПП Aisin AW55-50SN

Автоматом на 6ст. TM-60LS комплектуют переднеприводные и полноприводные машины с двигателями до 2,7 л.

В 1985 году вышла сверхнадежная (по мнению автомобилистов) модель AW30-40LE, предназначенная для применения на автомобилях с задним или полным приводом при объеме мотора до 4,6 л.

АКПП AW 30-40LE

Этот перечень также можно дополнить TR-80SD на восемь ступеней и другими знаковыми агрегатами.

Трансмиссия TR80SD

ZF 5HP

Устанавливалась на автомобили: BMW
5-Series (E34, E39), BMW 7-Series (E32, E38), BMW 8-Series (E31), Range
Rover (L322), Jaguar XK8, Jaguar XJ8, Aston Martin DB7, Bentley Arnage,
Rolls-Royce Silver Seraph, Audi A8 (D2), Audi S8 (D2), Audi A8L (D2),
Audi A6 (C5), Audi S6 (C5), Audi RS6 (C5), Volkswagen Phaeton.

Примерный ресурс: 500 000 км.

ZF
5HP это семейство 5-ступенчатых АКПП разработанных специально для
мощных автомобилей с продольным расположением двигателя. АКПП семейства
ZF 5HP производились с 1991 по 2008 года. В принципе все АКПП семейства
ZF 5HP достаточно надёжны, однако самыми надёжными среди них считаются
ZF 5HP30, ZF 5HP24 и ZF 5HP24A. Последняя устанавливалась только на
полноприводные автомобили Audi и Volkswagen.

Какие бывают коробки автомат

Существует три вида автоматических трансмиссий:

1. Классический гидротрансформатор;
2.  или вариаторная коробка;
3. Роботизированная или «робот».

Садясь в автомобиль, оборудованный АКПП, визуально трудно определить, какой тип автоматической трансмиссии в ней установлен – две педали, знакомые буквы на консоли рядом с селектором КПП.

Все они имеют существенные отличия между собой в конструктивном и потребительском плане. Одни отличаются плавностью переключения передач, другие экономией топлива, третьи надежностью.

Одно их всех объединяет – предназначение. Назначение автоматической коробки передач – облегчить процесс управления автомобилем. Водителю ненужно задумываться, когда переключать скорость, как правильно выжимать педаль сцепления, как трогаться и какую скорость выбрать. Рассмотрим основные различия каждого типа автоматических трансмиссий, плюсы и недостатки. Разберемся, какая из них лучшая.

Советы и рекомендации

Как видно, сразу дать однозначный ответ на вопрос, робот или АКПП, что лучше выбрать и почему, не получится. Дело в том, что рассмотрев все сильные и слабые стороны роботов и гидромеханических КПП, подобрать среди них лучший автомат достаточно сложно.

В том случае, когда на машине планируется много ездить или автомобиль приобретается из расчета на длительный срок эксплуатации, тогда лучше сразу обратить внимание на модели с надежной классической гидромеханической АКПП. Это значит, что модели с АКПП на вторичном рынке, как правило, более предпочтительны, чем робот. Причина вполне очевидна, так как больше шансов, что такая коробка еще имеет приемлемый остаточный ресурс и не потребует дорогостоящего ремонта в ближайшее время

Причина вполне очевидна, так как больше шансов, что такая коробка еще имеет приемлемый остаточный ресурс и не потребует дорогостоящего ремонта в ближайшее время

Это значит, что модели с АКПП на вторичном рынке, как правило, более предпочтительны, чем робот. Причина вполне очевидна, так как больше шансов, что такая коробка еще имеет приемлемый остаточный ресурс и не потребует дорогостоящего ремонта в ближайшее время.

https://youtube.com/watch?v=MpMsr1YK0Qc

Как правильно пользоваться роботизированной коробкой передач: “однодисковый” робот, преселективная роботизированная КПП с двумя сцеплениями. Рекомендации.

Как пользоваться коробкой передач DSG и сохранить ресурс, а также увеличить срок службы. Особенности эксплуатации роботизированной КПП с двумя сцеплениями.

Коробка механика или автомат: какая коробка передач лучше, МКПП или АКПП. Особенности механической и автоматической трансмиссии, рекомендации.

Эксплуатация коробки вариатор CVT: особенности езды на машине с вариатором, обслуживание вариаторной коробки. Полезные советы и рекомендации.

Чем отличается “классическая” АКПП с гидротрансформатором от роботизированной коробки передач с одним сцеплением и преселективных роботов типа DSG.

Устройство и принцип работы роботизированной КПП. Отличия роботизированных коробок передач от гидротрансформаторной АКПП и вариатора CVT.

Если еще сравнительно недавно автолюбители при выборе автомобиля могли рассчитывать только на автомат либо механику, то сегодня диапазон выбора значительно расширился. С развитием автомобилестроения в обиход вошли трансмиссии нового поколения, такие как роботизированная коробка и вариатор. Чем отличается роботизированная коробка передач от автомата, и какая коробка лучше (автомат или робот) необходимо знать каждому покупателю автомобиля. От этого зависит выбор, который в итоге сделает водитель.

Основу автоматической трансмиссии составляют гидротрансформатор, система управления и непосредственно сама планетарная КПП с набором фрикционов и шестерен. Такая конструкция автомата позволяет ему самостоятельно переключать скорости в зависимости от оборотов двигателя, нагрузки и режима движения. Участие водителя здесь не требуется.

Автомат устанавливается на легковых и грузовых автомобилях, применим он также и в автобусах. Главная передача и дифференциал дополняют конструкцию АКПП в случае ее установки на переднеприводную машину.

Плюсы и минусы автоматической КПП

Автоматическая коробка передач обладает как преимуществами, так и недостатками:

Преимущества АКПП	Недостатки АКПП
1. Плавное движение и разгон	1. Дорогостоящие обслуживание и ремонт
2. Комфорт водителя и пассажиров	2. Низкий КПД
3. Простота управления автомобилем	3. Более высокий расход топлива
4. Отсутствие необходимости в периодической замене сцепления	4. Высокая стоимость

В чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической КПП

Прежде всего, возможность выбрать тот или иной автомат порождает споры среди автолюбителей, так как вполне логичным является вопрос, какая коробка лучше.  Важно понимать, что от типа КПП напрямую будет зависеть удобство эксплуатации ТС, динамика разгона, топливная экономичность. Также для многих немаловажным фактором является возможность активно использовать автомобиль в тех или иных условиях, общая надежность машины, затраты на обслуживание и срок службы трансмиссии

Теперь давайте рассмотрим АКПП и РКПП более подробно.

Также для многих немаловажным фактором является возможность активно использовать автомобиль в тех или иных условиях, общая надежность машины, затраты на обслуживание и срок службы трансмиссии. Теперь давайте рассмотрим АКПП и РКПП более подробно.

Гидромеханическая автоматическая коробка передач (АКПП)

Начнем с того, что появился данный тип трансмиссии около 100 лет назад, то есть немногим позже, чем традиционная МКПП. Конструкция проверена временем и хорошо изучена.  В основе такой коробки лежат два агрегата: планетарный редуктор и гидротрансформатор.

Благодаря ГДТ, который фактически является сцеплением коробки автомат, удается добиться плавной передачи крутящего момента от ДВС на входной вал коробки. В результате переключения передач происходят без ударов и рывков.

Планетарный редуктор, фактически, является так называемой планетарной передачей. Если просто, в конструкции КПП имеются наборы шестерней, которые после зацепления друг с другом образуют ступени. 

Также в коробках передач данного типа в большом объеме используется трансмиссионная жидкость ATF, которая является не просто смазкой (по аналогии с трансмиссионным маслом механических КПП), а рабочей жидкостью. Дело в том, что в гидротрансформаторе, который является преобразователем крутящего момента, именно через жидкость передается указанный крутящий момент.

Еще в конструкции присутствует гидроблок (гидроплита АКПП). Указанная плита представляет собой блок управления (мозг) АКПП, так как жидкость АТФ по отдельным каналам в указанной плите подается под давлением. ЭБУ АКПП управляет работой специальных клапанов (соленоидов), которые также установлены в гидроблоке.

Благодаря слаженной работе указанных устройств происходит своевременное и мягкое включение передач, причем полностью в автоматическом режиме, то есть без участия водителя. Также существуют АКПП Типтроник, где реализована дополнительная функция ручного переключения передач.  

Роботизированная коробка передач (РКПП)

Сразу отметим, что роботизированная коробка передач является механической коробкой с автоматическим управлением. При этом попытки «автоматизировать» коробку-механику также предпринимались достаточно давно, однако на начальном этапе инженеры столкнулись с целым рядом проблем.

Основной задачей стала необходимость создания высокоточных и быстродействующих исполнительных сервомеханизмов, которые способны обеспечить нужное усилие для выбора, включения/выключения передач, а также для обеспечения нормальной работы сцепления в автоматическом режиме.

При этом нужно учитывать, что в случае с механикой такие усилия должны быть намного больше, чем в АКПП. Также следует отметить и то, что особые требования выдвигаются и к электронному блоку управления, который работает по особым алгоритмам. В результате успешно действующая роботизированная автоматическая трансмиссия появилась сравнительно недавно и стала массовой намного позже по сравнению с «классическим» гидромеханическим автоматом.

Что касается устройства, роботизированная коробка представляет собой МКПП, где за выбор и включение передач отвечают актуаторы (исполнительные механизмы), также имеется отдельный привод сцепления. Актуаторами являются шаговые электродвигатели с редуктором и исполнительным механизмом. Также могут быть использованы гидравлические актуаторы (гидропривод). Работой данных элементов управляет ЭБУ коробкой вместо водителя.

Блок управления посылает сигнал на сервопривод, который выжимает сцепление, включает нужную передачу и т.д. Также контроллер учитывает скорость движения ТС, обороты ДВС, нагрузку на двигатель/положение дроссельной заслонки и ряд других параметров. 

Еще роботизированные коробки имеют ручной режим, который активируется путем использования селектора коробки передач или подрулевых лепестков. Данная функция позволяет водителю понижать и повышать передачи самостоятельно. 

Конструкция коробки aisin

За более чем 50-летнюю историю производства компания Aisin не только значительно расширила ассортимент продукции, но и постоянно совершенствует узлы и агрегаты автоматической трансмиссии, оптимизируя механизмы как с точки зрения стоимости, так и качества.

Сегодня у компании есть не только устаревшие 4-ступенчатые АКПП, но и современные 5,6- и даже 8-ступенчатые коробки передач с высокими ходовыми качествами, которые устанавливаются как на семейные автомобили, так и на внедорожники, а также грузовики.

Стоит отметить гидроблок АКПП aisin 09 г, который устанавливается на все современные автомобили с этой коробкой передач, благодаря компактным размерам и плавности работы гидроблока КПП он практически не слышен при движении.

В конструкции также проработаны механизмы передачи импульса и взаимодействия с элементами ДВС, отрегулирована работа агрегатов при вибрации подвески и работа выхлопной системы и работа передаточного механизма il modern айсина доставит удовольствие.

АКПП Aisin не только сделала свою продукцию «популярной», но и упростила сам механизм, что позволило освободить его от «слабых» элементов, увеличив тем самым ресурсы механизма. Таким образом, до первой серьезной поломки автомобиль может проехать до 500 тыс. Км, что значительно выше показателя компаний-конкурентов, рассчитанного на 200 тыс. Км.

Кто изобрел коробку автомат и когда появилась первая АКПП

Как известно, трансмиссия является вторым по важности агрегатом после ДВС. При этом появление АКПП стало настоящим прорывом, так как благодаря такой коробке передач значительно повышается не только комфорт, но и безопасность при управлении автомобилем. . Сегодня существует несколько типов «автоматов»: гидромеханическая коробка, вариатор, робот с одним или двумя сцеплениями

Сразу отметим, что касается первых АКПП, в этом случае речь идет о гидромеханической планетарной коробке передач.

Сегодня существует несколько типов «автоматов»: гидромеханическая коробка, вариатор, робот с одним или двумя сцеплениями. Сразу отметим, что касается первых АКПП, в этом случае речь идет о гидромеханической планетарной коробке передач.

Такая КПП является системой, состоящей из гидротрансформатора (ГДТ) и планетарной коробки. Принципы и основы планетарной передачи  были известны еще в средние века, а гидротрансформатор создал немец Герман Феттингер в начале 20-го века.

Первым объединил коробку и ГДТ американский изобретатель Азатур Сарафян, более известный под именем Оскар Бэнкер. Именно он запатентовал автоматическую коробку передач в 1935г., хотя для получения патента больше 7 лет отстаивал свое право в борьбе с крупными автопроизводителями.

Родился Сарафян в 1895 году. Его семья оказалась в США в результате печально известного Геноцида армян, который имел место быть в Османской империи. Обосновавшись в Чикаго, Асатур Сарафян сменил свое имя, став Оскаром Бэнкером.

Талантливый изобретатель создал различные полезные устройства, среди которых можно выделить несколько незаменимых сегодня решений (например, шприц-пистолет для смазки), однако главным его достижением является изобретение первой автоматической гидромеханической коробки передач. В свою очередь, General Motors (GM), которая ранее устанавливала полуавтоматическую коробку передач на свои модели, первой перешла на АКПП.

R932: Без трансформатора

Принципиальное отличие R932 от привычных «автоматов» на других моделях высшего класса – отсутствие гидротрансформатора. «Это не революция, так же работают коробки с двумя сцеплениями. Просто наша – планетарная», – комментирует конструкцию один из ее разработчиков Сергей Варлей. В современных гидромеханических трансмиссиях гидротрансформатор стараются блокировать так рано, как это возможно, чтобы повысить КПД трансмиссии и снизить расход топлива. В НАМИ просто сделали следующий шаг, отказавшись от гидротрансформатора совсем. В гусеничной технике такое решение уже используется. 

«Кинематическая схема АКП имеет четыре степени свободы, то есть для включения передачи необходимо замкнуть три элемента управления, что соответствует последним мировым тенденциям», – отвечает Сергей на вопрос об особенностях конструкции трансмиссии.

Девять передач позволяют точно подобрать оптимальное передаточное число в широком диапазоне – от 5,732 на первой до 0,661 на девятой, то есть коробка не нуждается в гидротрансформаторе для увеличения возможностей изменения передаточных чисел. А электронная система управления помогает переключать ступени в точно выбранный момент, тем самым минимизируя проскальзывание фрикционных элементов и потери.

В коробке передач – четыре планетарных ряда, для управления которыми используются три тормоза и три муфты. Их приводят в действие гидроцилиндры, так что традиционная гидравлика в конструкции сохранилась. А вот переключением потоков жидкости заведуют электромагнитные клапаны, которыми управляет электронный блок управления.

Тысяча ньютонов

Проработка первых вариантов конструкции этой трансмиссии началась конце 2013 года. Примерно в то же время была принята кинематическая схема и началась отработка математических моделей на компьютерах. Требовалось подобрать оптимальные алгоритмы переключения в различных режимах движения автомобиля. Первые прототипы, проходившие испытания на стендах, появились в конце 2015 года. Можно предположить, что сейчас трансмиссии и двигатели уже испытывают на прототипах автомобиля.

Трансмиссия рассчитана на работу с самыми мощными двигателями в рамках проекта Единой модульной платформы (ЕМП), то есть V12 мощностью свыше 850 л.с. и V8. Показанный НАМИ на автосалоне V12 рабочим объемом 6,6 л может развивать максимальный крутящий момент до 1470 Нм, коробка же рассчитана только на 1000. Тут разработчикам пришлось пойти на компромисс – увеличение расчетного крутящего момента привело бы к росту размеров и массы трансмиссии, а также вышло бы за пределы ограничений по сцеплению с поверхностью дороги. Поэтому крутящий момент двигателя будет ограничен 1000 Нм, чтобы машина могла тронуться без срыва грунта и трансмиссия работала без перегрузок.

Но и 1000 Нм – действительно впечатляющий показатель – такой момент выдают считанные единицы среди серийно выпускаемых легковых моделей.

7-ступенчатая роботизированная DSG (DQ200)

Самой проблемной из всех фольксвагеновских коробок передач является 7-ступенчатая DQ200 с двумя сухими сцеплениями. Она появилась в 2006 году. Ставили агрегат на многие автомобили Volkswagen, Audi, Skoda и Seat.

Golf, Jetta, Octavia, Passat, Ibiza, Leon — вот далеко не полный перечень моделей, на которых концерн внедрил «робота-терминатора». Спроектировали DSG7 в свое время вдогонку к гораздо более надежной и ресурсной коробке передач с двумя сцеплениями мокрого типа. Основными претензиями к коробке с двумя сухими сцеплениями были грубые, дерганые переключения передач, вибрации и быстрый износ дисков сцепления. При этом наихудшие результаты показывала семиступенчатые коробки, выпущенные до начала 2014 года.

Роботизированная коробка передач конструктивно сложнее в сравнении с механической и очень проста по сравнению с гидромеханической коробкой.

Роботизированная коробка передач конструктивно сложнее в сравнении с механической и очень проста по сравнению с гидромеханической коробкой.

В конструкции применены два первичных вала, каждый из которых приводится своим диском сцепления. На одном валу шестерни 1-3-5-7 передач, на другом — 2-4-6 передач. Включением передач и сцеплений управляет мехатроник.

Правила эксплуатации трансмиссии

Управлять автомобилем с автоматической коробкой передач проще, чем с механической, – тут не нужно выжимать сцепление, выбирать передачи. Тем не менее необходимо соблюдать несколько правил. Например, при остановке на светофоре переместить селектор с «D» на «N», так как это часто ограничивает движение смазки в коробке (масляный насос обычно приводится в действие механически). Кроме того, водитель лишается динамического ускорения при проезде перекрестка.

Еще одна распространенная ошибка – слишком быстрое переключение на «Р», когда машина продолжает катиться. В более старых моделях более высокие передаточные числа блокировались, что облегчало движение в горах, буксировку прицепа. Решение для современных «автоматов» – последовательное переключение передач.

Сравнение с другими производителями АКПП

В современных АКПП гармонично сочетаются электронные, гидравлические и механические узлы, объединенные в единый гармоничный ансамбль. Технология производства предполагает поставку разнообразных деталей, которые выпускают на разных предприятиях. Для обеспечения полного производственного цикла задействуют высококлассных специалистов в разных областях техники, а проводимая обкатка новых моделей коробок требует значительных средств.

Автомобильному концерну дешевле поручить выпуск АКПП специализированным компаниям, чем распылять силы на самостоятельное производство автоматов. Одной из таких компаний стала Aisin. Эта фирма является традиционным законодателем мод в данной области, наряду с немецкой ZF, японской Джатко и другими мировыми брендами.

Правила технического обслуживания автоматических трансмиссий

Многие производители автомобилей утверждают, что масло менять не нужно. Опытные же механики говорят, что это делается регулярно после прохождения определенного пробега. Кому верить? Практика показывает, что правда лежит посредине.

На самом деле, есть трансмиссии, которые не требуют замены масла. При этом проведение этой процедуры продлевает срок эксплуатации большинства трансмиссий. Кроме того, слитая смазка может указать на неисправности (наличие металлической стружки, сторонних примесей). Вместе со смазкой необходимо менять и фильтр (идут с поддонами или отдельно).

Еще один важный момент – нужно ли менять масло только динамическим способом? Некоторые специалисты говорят, что подойдет и стандартный слив, так как не нужно использовать специальное оборудование и снижается расход смазочного материала. При этом доказано, что замена динамическим методом более эффективна.

Роботизированная коробка передач плюсы и минусы

Сложные системы, к каковым относятся и автомобильные трансмиссии, имеют вполне определенные достоинства и недостатка. Ниже приведен анализ плюсов и минусовв конструкции и эксплуатации роботизированной коробки передач. При этом в расчет принимаются динамические, стоимостные и некоторые другие характеристики агрегата.

К перечню положительных сторон коробки передач с роботизированным управлением можно отнести следующее:

• Высокая надежность механизма редуктора, проверенного длительной эксплуатацией.
• Применение сухого сцепления фрикционного типа способствует снижению потерь и уменьшению расхода топлива.
• Небольшое количество эксплуатационной жидкости – трансмиссионного масла порядка 3-4 литров, против – 6-8 литров у вариатора.
• Высокая ремонтопригодность роботизированной коробки (фактически в качестве ее основы используется хорошо известная механика).
• Автоматика повышает ресурс сцепления до 45 – 55 % по сравнению с традиционным управлением педалью.
• Наличие полуавтоматического режима, позволяющего водителю вмешиваться в работу агрегата при движении в сложных дорожных условиях на подъеме или в пробке.

Достоинства КПП «робот» очевидны, что способствует повышению популярности данного типа трансмиссии на автомобилях разного класса. Усилиями инженеров и конструкторов агрегат постоянно совершенствуется, его характеристики улучшаются.

Видео — как работает роботизированная коробка передач на Лада Приора:

Тем не менее, у роботизированной коробки передачимеются и некоторые минусы:

• Невозможность перепрошивки процессора и задания иного алгоритма управления с целью повышения динамических характеристик автомобиля.
• Невысокая скорость перемены передач у коробок с электрическими сервоприводами, которые невозможно исправить без переделки всей конструкции.
• Возможность пробуксовки сцепления и перегрева механизма при движении на низкой скорости в горку или в городской пробке. Опытные водители рекомендуют в таком случае использовать режим Tiptronic.
• Частые рывки при автоматическом переключении передач, сброс газа перед данной операцией или равномерный режим движения, позволит снять остроту проблемы.

У робота есть целый ряд преимуществ перед иными видами трансмиссий и некоторые недостатки. Такой тип механизма рекомендуется водителям со спокойной манерой управления автомобилем.

Для любителей прокатиться с ветерком такая коробка будет слишком задумчивой. Все имеющиеся минусы механизма своими силами устранить невозможно, поэтому к его особенностям следует просто приспособиться.

В целом коробка передач робот заслужила положительные отзывы автовладельцев. Особенно отмечаются большой ресурс работы, высокая надежность и её неприхотливость.

Видео — нюансы работы роботизированной коробки передач: