Частичная блокировка
Частичное блокирование возможна на некоторых автоматах японского происхождения. В этом случае гидротрансформатор блокируется не полностью. Только ведомая часть крыльчатки. Это нужно для того, чтобы просто эту часть подогнать или притормозить под скорость ведущей части.
Частичная блокировка происходит по следующему алгоритму (в процессе принимают участие два электромагнитных клапана и линейный соленоид):
- один клапан включает блокировку и удерживает ее;
- другой клапан работает в режиме частых переключений (ВКЛ\ВЫКЛ);
- на выходе линейного соленоида образуется низкое давление.
Частичная блокировка эффективна при торможении двигателем.
Чем чревата езда без блокировки гидротрансформатора
Вы спросите, а как понять, что «бублик» неисправен. Вот некоторые из симптомов неисправности гидротрансформатора автомата:
- ATF быстро темнеет после смены;
- передачи переключатся с дерганьем и толчком машины;
- автомобиль расходует большое количество топлива;
- в салоне слышен гул.
Все эти симптомы говорят о том, что в скором времени ГДТ выйдет из строя. А появились эти признаки потому, что водитель долгое время ездил без блокировки гидротрансформатора.
Длительная езда приводит к быстрому износу накладок блокировки. Масло будет постоянно перегреваться в АКПП. Высокая температура приведет к потере свойств трансмиссионной жидкости. Но это самое малое, что может произойти.
Конечно, водитель может каждые два месяца менять смазывающее средство, но продукты износа фрикционов гидротрансформатора будет выделяться все сильнее. Фильтр не сможет улавливать мелкие частицы пыли от разрушившегося фрикциона. А клейкая основа очень быстро забьет фильтрующее устройство.
Пыль от продуктов износа будет оседать и забивать соленоиды гидроблока. Значит они чаще всего будут выходить из строя. И так будет происходить развал коробки по нарастающей до тех пор, пока либо гидротрансформатор не откажется работать и АКПП станет в аварийный режим. Либо выйдет из строя планетарная коробка или гидроблок. Смотря, что слабее в автомате.
Поэтому при первых признаках отсутствия блокировки обратиться в сервис-центр. Выбирайте специализированный центр. Там, где разрежут гидротрансформатор пополам и проведут дефектовку. Затем опытные механики должны будут заменить неисправные детали.
Только потом проводится сборка и герметичное спаивание двух частей бублика. Его устанавливают на специальный стенд и проводят балансировку. Без балансировки гидротрансформатор быстро превратит АКПП в нерабочее устройство.
Только после всех этих процедур его установят в АКПП, и автомат поставят обратно в ваше транспортное средство.
Некоторые неисправности вы можете исправить самостоятельно. Например, порвался сальник между гидротрансформатором и валом. Вам нужно будет снять АКПП, разобрать ее, снять бублик и заменить сальник. Более подробно о том, как заменить его вы можете прочесть здесь.
Гидротрансформатор
В машинах с АКПП двигатель не связан с трансмиссией напрямую. Между ними стоит посредник — гидротрансформатор или бублик, на жаргоне мастеров по ремонту. Он необходим для защиты трансмиссии от пиковых скачков двигателя на старте и во время торможения.
Бублик работает за счёт перемещения жидкости, которую нужно менять. До 2000-х годов в гидротрансформаторах Mercedes стояли резьбовые пробки для слива грязной жижи. Мастера во время ремонта использовали это технологическое отверстие для промывки агрегата. В бубликах 21 века такой трюк не пройдёт: без смены расходников это лишь короткая отсрочка капитального ремонта всего автомата.
Устройство
Гидротрансформатор Мерседес представляет собой тороид, собранный из двух половин. Внутри корпуса установлены лопастные колёса. Задняя крышка бублика крепится к маховику двигателя, поэтому корпус всегда вращается со скоростью коленвала. В передней крышке закреплено насосное колесо. Напротив него расположено турбинное колесо, насаженное на входной вал коробки передач. Колёса между собой не соединены.
Между насосом и турбиной установлено реакторное колесо с обгонной муфтой, которое и превращает конструкцию гидромуфты в трансформатор. В рабочем состоянии бублик наполнен жидкостью, которая поступает от маслонасоса. Всего в гидротрансформаторе Mercedes 20 деталей, половину из которых меняют во время ремонта.
Принцип действия
Гидротрансформатор выполняет роль сцепления в АКПП Мерседес, передавая крутящий момент от двигателя в коробку передач или сдерживая силовой поток на холостом ходе. Принцип действия заключается в раскручивании лопастных колёс под гидравлическим давлением жидкости.
Масло проходит через насосное колесо, которое вращается вместе с двигателем. Центробежная сила выталкивает жидкость из центра насоса в лопасти турбины, заставляя её вращаться. От турбины жидкость направляется к реактору, а затем снова к насосу. Так масло постоянно циркулирует и заменяется, отводя излишнее тепло.
Реактор изменяет направление потока от турбины к насосу, увеличивая крутящий момент в 2 раза. Когда скорости колёс выравниваются срабатывает муфта свободного хода. Реактор начинает свободно вращаться, чтобы снизить потери в работе жидкости.
Гидротрансформатор тратит кинетическую энергию двигателя на перемешивание и нагрев масла. Поэтому у автомата Мерседес расход топлива выше, чем у механики. КПД гидравлической системы составляет около 70%, но с механической блокировкой показатель вырастает до 100 %.
Сцепление блокировки гидротрансформатора
Механическая блокировка гидротрансформатора Мерседес представляет собой набор фрикционных и стальных дисков, расположенных между турбиной и корпусом. Во время включения блокировки фрикционы прижимаются к корпусу. Вращение масла останавливается. Двигатель и коробка соединяются напрямую, передавая энергию вращения без потерь.
Мерседес пошёл дальше и внедрил «режим регулируемого проскальзывания» фрикционов, чтобы достичь эффективности и топливной экономичности МКПП. В этом режиме между фрикционами и корпусом остаётся зазор в толщину масляной пленки. Корпус продолжает вращаться, а сцепление проскальзывает с высоким трением. Таким образом Мерседес переложил всю работу по разгону машины на фрикционы, а турбина перешла в роль помощника. Благодаря этому внедрению АКПП чаще стали поступать в ремонт.
Сцепление блокировки в гидротрансформаторах Мерседес появилось с АКПП 722.6. Количество фрикционных дисков от 1 до 3 определяется по модификации агрегата и крутящего момента двигателя. Материал накладки состоит из графитовых частиц, которые отличаются клейкостью, стойкостью к износу и высоким температурам. Фрикционы в гидротрансформаторе Мерседес меняют на новые во время ремонта.
Особенности современных ГДТ
Современные системы АКПП оснащены гидротрансформаторами, которые полностью управляются электроникой. Огромное количество датчиков следит за различными параметрами работы устройства. При всей технологичности, усложнение конструкции не самым лучшим образом отразилось на надежности. Сегодня даже на дорогие и люксовые автомобили производители могут устанавливать откровенно неудачные коробки.
Согласно теории, гидротрансформатор имеет большой срок эксплуатации. Он сравним с ресурсом всей АКПП. Но иногда, как и любой другой механизм, он может выходить из строя. Узел следует отремонтировать, но в некоторых случаях поможет только замена. Необходимо знать признаки неисправности гидротрансформатора АКПП, чтобы вовремя заметить проблему и начать ремонт. Ниже мы рассмотрим их.
Признаки поломки
Проблемы с АКПП делятся на неисправность электрики или износ «железа». Обнаружить поломку можно по слуху, запаху и взгляду. Автомат должен переключается плавно, тихо, без задержек. Появление некомфортных ощущений указывает на неправильную работу трансмиссии.
Утечка жидкости или сигнал «Check Engine» — наглядный признак проблем с коробкой. Если не обращать внимания на знаки, которые подаёт автомобиль, АКПП выйдет из строя и заставит владельца раскошелиться на дорогой ремонт или замену.
|
Признак поломки |
Что делать |
| Утечка масла. | Искать источник утечки:
· осмотреть днище; · проверить затяжку сливной пробки; · если масло протекает между двигателем и АКПП, нужно разбирать гидротрансформатор. Проблема в сальнике, втулке маслонасоса или повреждении корпуса «бублика». |
| Перелив или недолив масла. | Скорректировать уровень. Если долго ездить с неправильным уровнем жидкости, у коробки начинается масляное голодание и быстрый износ. |
| Масло непрозрачное, с горелым запахом. | Перебрать автомат. Заменить подшипники, втулки, фрикционы АКПП. Очистить гидроблок и соленоиды. Проверить состояние планетарной передачи. |
| В поддоне присутствуют металлические или пластиковые крупные частицы, много стружки. | |
| Задержка при переключении, задумчивость при обгоне, отсутствие переключений. | Почистить гидроблок и соленоиды. Заменить расходники. |
| Толчки, рывки, удары во время переключения передач. | Почистить гидроблок и соленоиды. Заменить расходники. Проверить зазор фрикционов, состояние поршней. |
| Двигатель глохнет во время перехода в «D». | Проверить лопасти колёс гидротрансформатор и почистить гидроблок. |
| Дёргания, рывки во время движения. | Неисправна муфта свободного хода в гидротрансформаторе |
| Пробуксовка АКПП, т.е. при разгоне автомобиля стрелки спидометра и тахометра идут не синхронно. | Почистить гидроблок и соленоиды. Заменить расходники и фрикционы. |
| При разгоне плавают обороты двигателя, медленный разгон. | Проверить лопасти колёс гидротрансформатора. |
| Ошибки компьютера, аварийный режим. | 1. Перебрать коробку. Ошибки возникают при повреждении проводки, датчика, соленоида.
2. Возможно, устарело ПО, нужно сбросить адаптацию. |
| Нет движения назад, или какой-то скорости, или, если автомобиль не реагирует на педаль газа. | Проверить гидротрансформатор и соответствующий пакет сцепления: фрикционы, поршни, уплотнительные кольца, тормозную ленту, корпус барабана |
Анализировать признаки поломки можно только зная устройство и принцип работы АКПП. К примеру, в каких случаях происходит пробуксовка:
- при трогании, но потом едет нормально. Скорее всего проблемы в износе ступицы «бублика». Шлицы сильно истёрлись, и при больших оборотах вал проскальзывает;
- во время подъёма на 5 — 8 скорости. Пробуксовка возникает из-за недостатка жидкости или сильного износа маслонасоса или гидроблока;
- при переключении передач. Муфты буксуют от недостатка масла или проблем с соленоидами.
https://www.youtube.com/watch?v=Z3ck1MSxpeM
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.
Общепринятые обозначения режимов АКПП
«P» — parking. Режим стоянки. Все передачи выключены, выходной вал КПП и ведущие колёса заторможены блокирующим механизмом.
«R» — reverse, задний ход.
«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса рассоединены. Автомобиль может двигаться накатом, его можно буксировать.
«D» или «Drive» основной режим для движения вперед. Смена передач осуществляется автоматически.
«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый неэкономичный. При разгонах двигатель в все время находится в режиме максимальной мощности. Переключение передач производится позднее, на больших оборотах, чем в обычном режиме.
Устройство ГДТ и блокировка гидротрансформатора
Итак, «бублик» АКПП (название в обиходе пошло от формы данного устройства) представляет собой гидравлический узел. Казалось бы, сломаться в нем особо нечему, однако это мнение ошибочно. Прежде всего, эпоха «неубиваемых» двигателей и КПП с большим ресурсом давно закончилась.
Также гидротрансформатор на современных АКПП, в отличие от легендарных агрегатов 90-х годов, имеет более сложную конструкцию. Более того, все чаще и чаще специалисты относят данный элемент к «расходникам» с ограниченным сроком службы (не более 100-150 тыс. км). После этого ГДТ нуждается в ремонте или замене (подобно сцеплению на роботах или МКПП).
В противном случае «бублик» потянет за собой всю коробку, то есть нуждаться в ремонте будет не только сцепление в виде ГДТ, но и сама АКПП. Давайте разбираться. Чтобы было понятно, начнем с устройства «бублика» АКПП.
Главная задача гидротрансформатора — преобразование крутящего момента. Фактически, ГДТ работает как гидравлический редуктор, имеющий возможность снизить обороты и повысить крутящий момент, причем коэффициент трансформации доходит до 2.4.
Идем далее. Если в обычном сцеплении момент передается через диски, которые «смыкаются» между собой, в ГДТ энергия передается через трансмиссионное масло ATF, которое заливается в автоматическую коробку передач. Если просто, внутри ГДТ установлены два колеса – насосное и турбинное.
Коленвал двигателя связан с насосным колесом. Это колесо направляет потоки жидкости на турбинное колесо, которое, в свою очередь, связано с валом коробки передач. Подаваемое насоcным колесом масло ATF крутит турбинное колесо, после чего возвращается обратно на насосное колесо.
При этом перед возвратом жидкость также попадает на лопатки специального направляющего аппарата, который выполнен в виде реакторного колеса. Колесо-реактор разгоняет поток жидкости, направляя его в сторону вращения.
В результате поток жидкости ускоряется до того момента, пока скорость вращения насосного колеса не будет равна скорости вращения турбинного колеса. Как только скорости уравняются, «бублик» перейдет в режим гидромуфты. В таком режиме не осуществляется преобразования крутящего момента, реакторное колесо вращается свободно, никак не влияя на поток жидкости.
Также, чем большей окажется разница скоростей вращения турбинного и насосного колеса, тем сильнее будет разгоняться поток жидкости. Также во время разгона неизбежно происходит нагрев масла ATF. Естественно, КПД гидротрансформатора будет снижаться, так как часть полезной энергии расходуется на нагрев.
Если же скорость вращения насосного и турбинного колеса выравнивается, передавать крутящий момент через масло, причем с потерями, нерационально. Именно по этой причине в гидротрансформаторы стали интегрировать элементы простого фрикционного сцепления (действие основывается на трении).
Данное решение называется блокировкой гидротрансформатора. Блокировка «бублика» позволяет напрямую соединить входной и выходной вал, чтобы передать крутящий момент напрямую, то есть без потерь. При этом старые АКПП имели такой ГДТ, где блокировка гидротрансформатора срабатывала в автоматическом режиме.
Срабатывание происходило благодаря давлению давления жидкости АТФ. При этом блокировался на таких АКПП гидротрансформатор зачастую на высоких скоростях, позволяя эффективно поддерживать автомобилю ранее набранную скорость и одновременно экономить горючее.
Однако в дальнейшем в устройстве АКПП стало больше электроники, за блокировку гидротрансформатора стал отвечать отдельный клапан с электронным управлением. Способов реализации самой блокировки много, однако основная задача — соединить валы и передать момент, минуя масло.
Позже конструкторы пошли еще дальше, стремясь приблизить ГДТ по своей производительности к обычному сцеплению. В результате при разгоне автомобиля уже происходит частичная блокировка ГДТ (принудительная блокировка гидротрансформатора АКП), когда фрикционные накладки немного смыкаются, чтобы эффективно передать момент. Далее блокировка «бублика» срабатывает как можно раньше для уменьшения потерь в гидротрансформаторе.
Получается, сегодня ГДТ является гибридной конструкцией, которая сочетает в себе как гидравлику, так и элементы обычного механического сцепления. Если учесть, что современные моторы высокопроизводительные, неизбежно увеличивается крутящий момент и нагрев жидкости в ГДТ.
Также высоки требования к экономичности автомобилей, то есть любые потери нужно сводить к минимуму. По этой причине максимум нагрузки для передачи момента от ДВС на КПП переложено на блокировку гидротрансформатора.