Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

Рекомендации по обслуживанию и эксплуатации ГДТ

Применение «бублика» в трансмиссии упрощает и облегчает управление автомобилем даже в тяжелых условиях. Однако, АКПП с гидротрансформатором при сравнении с МКПП проигрывает по параметрам:

• низкий КПД без применения блокировки;
• расход топлива на 10% выше;
• малый диапазон изменения крутящего момента «бублика» и необходимость установки планетарного редуктора;
• сложность конструкции и обслуживания;
• высокая стоимость.

Чтобы стать постоянным клиентом мастерской по ремонту гидротрансформатора АКПП, нужно соблюдать два правила:

• как можно чаще вжимать педали газа и тормоза в пол, чтобы быстрее истереть фрикцион муфты блокировки в абразивную пудру, загрязнить масло и ускорить износ автомата;
• никогда не менять жидкость, особенно, если она черная, горячая, а уровень выше или ниже нормы.

Если серьезно, то ГДТ выходит из строя медленно и незаметно для водителя. Явный сигнал неисправности — течь масла в месте соединения гидротрансформатора и двигателя. Другие признаки неполадки могут проявляться уже на стадии распространения «заболевания» по все АКПП. Поэтому, если автомобиль ведет себя странно: медленно разгоняется, увеличил расход топлива, при движении появляется вибрация — нужно отправить машину на проверку.

Перед самостоятельным осмотром коробки нужно изучить устройство и особенности конкретной модели АКПП. Чтобы добраться до гидротрансформатора, придется снимать всю коробку. Без распила и разборки отремонтировать «бублик» не получится. Промывка гидротрансформатора растворителями может повредить колесам и «разъесть» сальники.

После ремонта и сборки АКПП необходима балансировка гидротрансформатора. Не все сервисы проводят эту операцию, поскольку она трудоемка и проблематична. ГДТ работает на высоких оборотах — дисбаланс или нарушение соосности валов выведут из строя не только «бублик», но и всю АКПП.

Срок службы современного гидротрансформатора АКПП составляет 150 — 200 000 км. Ресурс сократится до 100 000, если менять масло. Фрикционы истираются к 120 — 150 000 км и тоже требуют замены. После 200 000 км «бублику» с регулируемым проскальзыванием прописан плановый капремонт.

Неисправности гидротрансформатора

АКПП с гидротрансформатором является надежным агрегатом, но иногда встречаются поломки как в планетарном узле, так и в бублике.

Симптомы неисправности гидравлического трансформатора:

• незначительное пробуксовывание при начале движения;
• вибрации и жужжание при движении транспортного средства;
• толчки при смене положения рычага селектора;
• механические шумы и стуки;
• снижение разгонных характеристик;
• запах расплавленной пластмассы;
• при выборе ступеней мотор глохнет;
• появление металлической стружки на щупе;
• снижение уровня трансмиссионной жидкости;
• шуршание в области бублика, которое может исчезнуть при начале движения.

Основные поломки гидротрансформатора:

1. Повышенный износ опорных или промежуточных подшипников. При работе автомобиля в холостом режиме появляется характерный незначительный механический шум, исчезающий по мере увеличения скорости движения транспорта. Устраняется заменой вышедших из строя деталей.
2. Вибрация, сначала появляющаяся при движении на высокой скорости, со временем увеличивающаяся и возникающая при всех режимах движения машины. Причиной этого является снижение свойств рабочей жидкости и загрязненность масляного фильтра. Лечится заменой старой трансмиссионной жидкости на новую качественную ATF жидкость, установкой нового фильтра.
3. Падение разгонных характеристик автомобиля. Происходит из-за высокого износа обгонной муфты, вызывающей прекращение функционирования статора бублика и невозможности повышения вращающего момента. Для устранения неисправности необходимо заменить поврежденную деталь.
4. При движении возникает сильный металлический стук и скрежет. Причиной такой поломки является разрушение лопастей насоса, турбины или статора. Данная неисправность устраняется заменой вышедших из строя составляющих или установкой нового гидротрансформатора.
5. Запах расплавленного пластика возникает из-за перегрева агрегата, причиной которого может стать снижение уровня рабочей жидкости, засоренность охлаждающей системы коробки. Для устранения последствий перегрева необходимо заменить поврежденные пластиковые компоненты, прочистить систему охлаждения АКПП и полностью обновить трансмиссионную жидкость.
6. Появление мелкой металлической стружки на щупе указывает в большинстве случаев на высокий износ торцевой шайбы. Эта неисправность устраняется путем установки новой детали, взамен поврежденной, и обновлением рабочей жидкости для удаления стружки.
7. Машина глохнет при изменении режима функционирования АКПП или смене положения селектора. Причиной этого являются сбои в работе электроники, приводящие к блокировке бублика. Для устранения данной неисправности необходима профессиональная диагностика блока управления АКПП, при необходимости замена вышедших из строя электронных проборов.
8. Прекращение движения транспортного средства. Происходит из-за отсутствия передачи вращающего момента от мотора к АКПП вследствие срезания шлиц на центростремительной турбине. В редких случаях подобная неисправность возникает при сбоях в электронном управлении. Проблема устраняется восстановлением шлиц (при возможности — это осуществить) или установкой нового гидравлического трансформатора.
9. Уменьшение уровня рабочей жидкости. Причиной этого является нарушение герметичности корпуса (течи в районе сальников и уплотнителей). Устраняется заделыванием места протекания, заменой протекающих компонентов или установкой нового бублика.

При появлении любого из вышеперечисленных симптомов необходимо срочно обратиться на станцию техобслуживания для проведения диагностических процедур и осуществления ремонта узла или его замены. Своевременный ремонт гидротрансформатора позволит избежать возникновения дальнейших поломок и существенно сократит затраты на ремонт АКПП.

Охлаждение трансмиссионного масла в коробке автомат

Итак, с учетом особенностей работы, масло в АКПП требует эффективного охлаждения. Для решения этой задачи в конструкцию интегрирована система охлаждения АКПП. Указанная система охлаждения коробки автомат необходима для того, чтобы избежать роста температуры трансмиссионного масла и перегрева АКПП. Более того, так как современные двигатели и коробки отличаются высоким КПД, подразумевается их эксплуатация в тяжелых режимах.

В подобных условиях система охлаждения позволяет не только эффективно охлаждать коробку, но и сохранять необходимые свойства рабочей жидкости ATF. Дело в том, что от состояния, уровня и свойств гидравлической трансмиссионной жидкости напрямую зависит срок службы и качество работы автоматической коробки.

Простыми словами, трансмиссионное масло в автомате должно как можно быстрее выходить на рабочую температуру, при этом потеря свойств при сильном нагреве также недопустима. Именно по этой причине для автоматов разработана отдельная группа специальных трансмиссионных масел, а также запрещено использовать моторные масла и смазки для МКПП.

Что касается системы охлаждения коробки автомат, такая принудительная система охлаждения АКПП включает в себя:

• Маслонасос, который нагнетает масло под давлением и прокачивает трансмиссионную жидкость от движущихся элементов и деталей коробки в маслоприемник;
• Маслоприемник находится в поддоне АКПП или в радиаторе автомобиля (в зависимости от схемы реализации);
• Теплообменник для трансмиссионного масла (масляный радиатор АКПП, он же маслоохладитель АКПП) на разных моделях авто может отличаться. На большинстве автомобилей с автоматом охладитель АКПП находится в корпусе радиатора системы охлаждения двигателя. Решение позволяет упростить конструкцию, а также улучшить охлаждение трансмиссии. На некоторых авто масляный радиатор коробки автомат может быть установлен отдельно, еще могут стоять увеличенные теплообменники для мощных ДВС, выдающих большой крутящий момент.
• Также дополнительно в систему устанавливается фильтр АКПП, который является фильтром грубой очистки (металлическая сетка или сетка из синтетики). Указанный фильтр, как и масло АКПП вместе с фильтрами тонкой очистки, нужно менять каждые 40-60 тыс. км. пробега. Если условия эксплуатации тяжелые, интервалы замен лучше сократить на 15-20%.

Не трудно догадаться, что теплообменник АКПП является одним из основных элементов системы охлаждения коробки передач. Дело в том, что загрязнения масляного радиатора коробки автомат снаружи приводят к ухудшению эффективности охлаждения жидкости ATF.

Отложения и грязь внутри теплообменника означает снижение пропускной способности и падение давления в системе охлаждения. По этой причине в рамках обслуживания АКПП нужно не только менять масло и фильтры, но и выполнять механическую очистку радиатора системы охлаждения коробки.

Работа системы охлаждения

Циркуляцию жидкости в системе охлаждения осуществляют по двум кругам: малому и большому.

По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодною двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев в такой последовательности: жидкостной насос — распределительные трубы — рубашка охлаждения блока цилиндров — рубашка охлаждения головки блока цилиндров — верхний патрубок термостата (клапан закрыт) — перепускной шланг приемная полость жидкостного насоса.

По большому кругу жидкость циркулирует при прогретом двигателе: жидкостной насос (как и по малому кругу) — термостат (клапан открыт) — резиновый шланг — патрубок радиатора — верхний бачок радиатора — сердцевина радиатора — нижний бачок радиатора — патрубок — шланги — приемная полость жидкостного насоса.

Переохлаждение двигателя сопровождается ростом механических потерь из-за повышения вязкости масла, ухудшением процессов смесеобразования и сгорания, следствием чего является повышенный расход топлива. Конденсация паров воды в картерной полости холодного двигателя и на стенках цилиндров приводит к коррозии. В отрабатавших газах повышается содержание углеводородов не сгоревшего топлива и высокотоксичных альдегидных соединений.Принудительный отвод теплоты от деталей двигателя осуществляется с помощью жидкости или воздуха, в связи с чем различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения.

Радиатор является теплообменником системы охлаждения, где поступающая из двигателя жидкость передаст теплоту потоку воздуха.

Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков, соединенных между собой трубками, образующими его охлаждающую решетку (сердцевину ра­диатора). Верхний бачок радиатора имеет наливную горловину с пробкой, а нижний — сливной кран. В наливную горловину впаяна пароотводная трубка, соединенная с расширительным бачком. Пароотводная трубка за­глублена в радиатор, где отводимые пары конденсируются. К верхнему и нижнему бачкам припаяны боковые стойки. Стойки и пластина образуют каркас радиатора. Сердцевина радиатора состоит из нескольких рядов тру­бок, впаянных в верхний и нижний бачки. К трубкам крепятся гонкие ох­лаждающие пластины или гофрированные ленты, изготовленные из лату­ки, алюминия или красной меди.

Пробка заливной горловины в закрытых системах жидкостного охлажде­ния имеет два предохранительных клапана с уплотнительными резиновы­ми прокладками и пружинами. Паровой клапан регулируют на избыточное давление (0,145—0,160 МПа), воздушный клапан открывается при падении давленияв системе против атмосферного не более чем на 0,01 МПа.

При нормальном функционировании клапанов система охлаждения только кратковременно может сообщаться с окружающей средой или поло­стью расширительного бачка.

Жалюзи устанавливаются перед радиатором, с их помощью регулирует­ся количество воздуха, проходящего через сердцевину радиатора. Жалюзи изготовляются в виде набора вертикальных иди горизонтальных пластин — створок из оцинкованного железа, которые объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный или групповой поворот их вокруг своей оси. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора или к его наружной облицовке. Управление створками осущест­вляется вручную или с помощью устройства с термостатом.

Жидкостной насос создаст в системе охлаждения принудительную цир­куляцию жидкости. Применяют одноступенчатые жидкостные насосы цен­тробежного типа. Привод насоса, как правило, работает от шкива коленча­того вала посредством клиноременной передачи.

Жидкостной насос состоит из корпуса, вала привода с крыльчаткой, ступицы для крепления шкива привода, самоподжимной уплотняющей манжеты, двух латунных обойм, резиновой манжеты» уплотняющей шайбы ипружинного кольца. Вал насоса вращается на двух шарикоподшипниках.

Центробежные насосы одноступенчатого типа, рассчитанные на давле­ние и 0,04 —0,1 МПа, отличаются компактностью и обеспечивают доста­точную подачу жидкости при сравнительно больших зазорах между крыль­чаткой и стенками корпуса.

Вентилятор служит для создания воздушного потока, проходящего че­рез сердцевину радиатора, для охлаждения жидкости, протекающей по трубкам.

Обслуживание системы охлаждения гарантия нормальной работы вашего двигателя.

Как работает гидротрансформатор?

Гидротрансформатор состоит из следующих основных элементов:

• насоса или насосного колеса;
• турбинного колеса;
• плиты блокировки;
• статора;
• обгонной муфты.

Чтобы понять, как работает автоматическая коробка передач, нужно в целом представлять ее устройство. Так, насос механическим соединением связан с двигателем. Турбинное колесо соединяется с валом КПП при помощи шлицов. При вращении насосного колеса при работающем двигателе создается поток масла, который вращает турбинное колесо гидротрансформатора.

Не помешает знать когда менять масло в автоматической коробе передач.

В этом случае гидротрансформатор выполняет роль обычный гидромуфты, посредством жидкости лишь передавая от двигателя на вал автоматической коробки крутящий момент. При увеличении оборотов двигателя сколь-нибудь существенного увеличения крутящего момента не происходит.

Для преобразования крутящего момента схема автоматической коробки включает статор. Принцип работы заключается в том, что он перенаправляет поток масла обратно на крыльчатку насоса, заставляя ее быстрей вращаться, увеличивая крутящий момент. Чем скорость вращения турбинного колеса по отношению к насосу меньше, тем большая остаточная энергия передается статором посредством возвращаемого масла на насос. Соответственно крутящий момент увеличивается.

Основы работы турбины и насоса АКПП

Турбина всегда вращается медленнее, чем насос. Максимальное соотношение скоростей вращения насоса и турбины достигается при неподвижном автомобиле, уменьшаясь при увеличении скорости транспортного средства (ТС). Связь статора с гидротрансформатором осуществляется через обгонную муфту, способную вращаться лишь в одном направлении.

Лопатки турбины и статора имеют особую форму, за счет чего поток масла перенаправляется на обратную сторону лопаток статора. При этом статор заклинивает и, оставаясь неподвижным, он передает на вход насоса наибольшую энергию масла.

За счет такого режима работы гидротрансформатора обеспечивается максимальная передача крутящего момента. Он увеличивается почти в три раза при трогании автомобиля с места.

При разгоне ТС турбина относительно насоса проскальзывает все меньше до наступления момента, когда колесо статора подхватывается потоком масла, начиная вращаться в направлении свободного хода обгонной муфты. Устройство при этом начинает работать как обычная гидромуфта, не увеличивает крутящий момент. В этом режиме КПД гидротрансформатора не превышает 85%! Такой режим работы сопровождается выделением избытка тепла и повышением расхода топлива.

Назначение блокировочной плиты

Этот недостаток устраняется при помощи специального устройства — блокировочной плиты. Несмотря на механическую связь с турбиной, конструктивно она выполнена так, что может перемещаться вправо и влево. Это устройство включается в работу при достижении автомобилем высокой скорости. По команде устройство управления поток масла меняется таким образом, чтобы он прижимал блокировочного плиту к корпусу гидротрансформатора справа.

При этом турбина и насос связываются друг с другом механически. Для повышения сцепления на внутреннюю сторону корпуса гидротрансформатора наносится специальный фрикционный слой. Таким образом двигатель связывается с выходным валом автоматической коробки. Естественно такая блокировка сразу выключается даже при незначительном торможении автомобиля.

Выше был описан лишь один из способов блокировки гидротрансформатора. Однако любой другой способ преследует ту же самую цель — предотвратить проскальзывание турбины по отношению к колесу насоса. Обычно описанный режим действия в различных источниках называется Lock-Up.

Работу гидротрансформатора для чайников будет проще понять, если вместо турбины и насоса представить два простых вентилятора, один из которых работает от сети, а другой вращается за счет создаваемого первым вентилятором потока воздуха. Только вместо воздуха здесь выступает масло, а лопасти первого вентилятора (насоса в случае АКПП) приводятся в движение не за счет электричества, а за счет механического соединения с валом двигателя автомобиля.

Охлаждение трансмиссионного масла в коробке автомат

Итак, с учетом особенностей работы, масло в АКПП требует эффективного охлаждения. Для решения этой задачи в конструкцию интегрирована система охлаждения АКПП. Указанная система охлаждения коробки автомат необходима для того, чтобы избежать роста температуры трансмиссионного масла и перегрева АКПП. Более того, так как современные двигатели и коробки отличаются высоким КПД, подразумевается их эксплуатация в тяжелых режимах.

Простыми словами, трансмиссионное масло в автомате должно как можно быстрее выходить на рабочую температуру, при этом потеря свойств при сильном нагреве также недопустима. Именно по этой причине для автоматов разработана отдельная группа специальных трансмиссионных масел, а также запрещено использовать моторные масла и смазки для МКПП.

Что касается системы охлаждения коробки автомат, такая принудительная система охлаждения АКПП включает в себя:

• Маслонасос, который нагнетает масло под давлением и прокачивает трансмиссионную жидкость от движущихся элементов и деталей коробки в маслоприемник;
• Маслоприемник находится в поддоне АКПП или в радиаторе автомобиля (в зависимости от схемы реализации);
• Теплообменник для трансмиссионного масла (масляный радиатор АКПП, он же маслоохладитель АКПП) на разных моделях авто может отличаться. На большинстве автомобилей с автоматом охладитель АКПП находится в корпусе радиатора системы охлаждения двигателя. Решение позволяет упростить конструкцию, а также улучшить охлаждение трансмиссии. На некоторых авто масляный радиатор коробки автомат может быть установлен отдельно, еще могут стоять увеличенные теплообменники для мощных ДВС, выдающих большой крутящий момент.
• Также дополнительно в систему устанавливается фильтр АКПП, который является фильтром грубой очистки (металлическая сетка или сетка из синтетики). Указанный фильтр, как и масло АКПП вместе с фильтрами тонкой очистки, нужно менять каждые 40-60 тыс. км. пробега. Если условия эксплуатации тяжелые, интервалы замен лучше сократить на 15-20%.

Отложения и грязь внутри теплообменника означает снижение пропускной способности и падение давления в системе охлаждения. По этой причине в рамках обслуживания АКПП нужно не только менять масло и фильтры, но и выполнять механическую очистку радиатора системы охлаждения коробки.

Дополнительный радиатор как спасение

Тут то и приходит дополнительный радиатор для АКПП, очень часто такая проблема возникала на автомобилях марки Chevrolet. Все дело в том, что температуры работы двигателя у AVEO, CRUZE, да и прочих «GM» зачастую около 115 гр., а радиатор совместный. Сейчас это на многих автомобилях, не думайте что «GM» выделяется просто мне легче приводить пример, потому как сам имею такую машину.

И вот уже при 50 – 60 000 километров (а может быть и раньше), начинают проявляться толчки, пинки и прочие прелести работы автоматической трансмиссии. Что делать? Почему такое происходит? А это ребята банально сказывается перегрев.

Что делать? Устанавливать дополнительный радиатор, ставится он в разрыв существующей цепи, между «штатным» и самой коробкой. Только вот устанавливают его спереди на основной радиатор.

Что нам это дает:

• Убираем перегрев, зачастую температура не поднимается выше 80 градусов, что увеличивает ресурс АКПП
• Улучшенное охлаждение масла, продлеваем его срок службы. То есть можно менять и через 60 000 км, не боясь.
• Продлеваем срок службы гидроблока и соленоидов

Реально полезный тюнинг, если честно, то я немного не понимаю производителей, которые сейчас избавились от отдельного радиатора.

Берем сначала укропу…

Для начала берется, собственно, сам дополнительный радиатор охлаждения АКПП и устанавливается в районе переднего бампера, там, где «радик» будет открыт потоку воздуха. Далее, к примеру на уже упомянутых «ноль-девятых» трансмиссиях вместо штатного теплообменника устанавливается пластина-адаптер. В ее штуцера подключаются шланги и затем они подводятся непосредственно к установленному радиатору. Готово!

И на практике выходит, что после установки такой системы, температурная нагрузка на коробку передач значительно снижается. Это подтверждают как отзывы и опыт автомобилистов, так и данные, полученные с компьютера автомобиля. Вместе со снижением влияния температуры на АКПП, также снижается и износ всех ее агрегатов. А чего еще нужно для счастья?

Подведем итоги

Как видно, регулярная замена трансмиссионной жидкости в АКПП и охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя позволяет поддерживать температуру агрегатов в строго заданных пределах.

Также во время замены масла в коробке передач автомат следует не только менять фильтры АКПП и само масло в автомате, но и чистить маслоохладитель системы охлаждения автоматической трансмиссии.

Параллельно может потребоваться заменить или промыть патрубки, идущие к теплообменнику. При наличии инструментов, необходимого оборудования и определенных навыков такие операции можно выполнить своими руками даже в условиях обычного гаража.  

• Признаки и причины перегрева АКПП

  Как определить, что коробка автомат перегревается: признаки, указывающие на перегрев АКПП. Как улучшить охлаждение АКПП и не допустить перегрева автомата. Читать далее

• Уровень масла в АКПП выше нормы: последствия перелива

  Высокий уровень масла в коробке автомат: последствия перелива масла в АКПП. Почему перелив масла в коробку автомат опасен для агрегата, рекомендации. Читать далее

• Дополнительный радиатор охлаждения АКПП

  Почему автоматической трансмиссии нужно охлаждение, как улучшить охлаждение масла в коробке, выбор и установка дополнительного радиатора АКПП. Читать далее

• Перегрев ATF в АКПП и низкое давление…

  Почему коробка-автомат пинается, дергается АКПП при переключении передач, в автоматической коробке возникают толчки рывки и удары: основные причины. Читать далее

• Как промыть коробку-автомат: промывка АКПП, тонкости…

  Для чего необходимо промывать АКПП, как выполняется промывка автоматической коробки передач. Чем промыть коробку-автомат от загрязнений, полезные советы. Читать далее

• Коробка автомат на SsangYong Actyon: особенности…

  Автоматическая коробка передач на SsangYong Actyon: особенности, виды АКПП. Неисправности АКПП Актион BTR M11: признаки неполадок, диагностика, ремонт. Читать далее