Что такое соленоид акпп: назначение клапана в коробке передач

Характер езды

Как бы это удивительно не казалось, но от характера езды на вашем авто, во многом зависит и срок службы который сможет прослужить вам соленоид. Специалисты утверждают что более мягкая неторопливая езда на машине значительно продлевает срок службы соленоидов.

А вот если вы поклонник более агрессивной манеры ведения своего авто, то должны знать, что частое нажатие на педаль газа и частое переключение передачи, станет причиной отказа от работы, выхода из рабочего строя соленоида, износа в прямом смысле слова, буквально на первой сотне километров.

Износ плунжера также станет причиной отказа работы клапана, будет наблюдаться нерегулярная подача тока, затем вы заметите что плохо подается смазка в АКПП, дальше вы увидите плохой функционал гидроблока и коробки в целом и так далее. То есть банальное чрезмерное использование педали сцепления, может привести к автоматической неисправности и нарушению работы электроклапана-соленоида.

Механизмы подстройки давления в гидравлической системе автоматической трансмиссии.

1) Клапан подстройки линейного давления масла (pressure modifier
valve).

Крутящий момент, передаваемый
фрикционами трансмиссии при разгоне автомобиля, отличается от момента,
передаваемого при движении с постоянной скоростью. Давление масла, необходимое
для включения фрикциона при постоянной скорости автомобиля, меньше давления,
необходимого для включения фрикциона при разгоне автомобиля.

Для создания необходимого давления в
гидравлической системе используется клапан подстройки линейного давления
(рис.30), подстраивающий линейное давление до нужной величины. Когда давление
15, создаваемое центробежным регулятором и воздействующее на правую сторону
золотника клапана подстройки давления, невелико, давление 16, создаваемое
дроссельным клапаном плюс сила пружины, вынуждает золотник клапана подстройки
перемещаться вправо. В результате, проход масла из магистрали 16 (давление
дроссельного клапана) в магистраль 18 (линейное давление) перекрыт. С
увеличением скорости автомобиля увеличивается давление 15 центробежного
регулятора. Давление 15 преодолевает давление 16 дроссельного клапана и силу
пружины и перемещает золотник клапана подстройки давления влево. Давление 16
поступает в магистраль 18 и, воздействуя на верхнюю часть клапана регулировки
давления масла, уменьшает линейное давление масла 7.

Как только скорость автомобиля и
давление 15 центробежного регулятора уменьшаются, сила пружины и давление 16
дроссельного клапана преодолевают давление 15 и золотник клапана подстройки
давления масла снова перемещается вправо. Масло, создающее давление 18
дроссельного клапана, идёт на слив через секцию пружины. Итак, золотник клапана
подстройки линейного давления перемещается только тогда, когда давление
центробежного регулятора больше давления дроссельного клапана.

Рис. 30.

2) Аккумулятор (accumulator).

Поршень аккумулятора уменьшает удары при
переключении передач, когда включаются фрикционы или тормозная лента. Обычно
линейное давление воздействует на удерживающую сторону поршня, вынуждая его
прижиматься вниз (рис. 31). Когда линейное давление прикладывается к упомянутым
фрикционам и тормозу, оно одновременно воздействует на рабочую поверхность
поршня, вынуждая его подниматься вверх. Часть энергии масла при этом теряется,
что и смягчает удары при переключении передач.

Рис. 31. Принцип действия аккумулятора.

3) Соленоид кикдауна (kickdown
solenoid).

Соленоид кикдауна приводится в
действие при резком нажатии водителем педали газа. Когда водитель быстро и
полностью нажимает на педаль газа, переключатель соленоида замыкается ею (рис.
32). Напряжение подаётся на соленоид, благодаря чему шток соленоида выдвигается
наружу, открывая так называемый клапан кикдауна. Линейное давление 7 подаётся в
линию 13 и включает клапаны переключения 1 — 2 и 2 — 3 передач. При отпускании
педали соленоид обесточивается и в таком состоянии шток соленоида и клапан
кикдауна удерживаются пружиной таким образом, что проход между линиями 4 и 13
открыт, а между линиями 7 и 13 закрыт (см. рис. 28). Линейное давление 4 в этом
случае через канал 13 подаётся на клапаны переключения 1 — 2 и 2 — 3 передачи,
где оно преодолевает давление 15 центробежного регулятора. В результате в АКП
происходит переключение с высшей передачи на низшую (см. принцип работы клапана
переключения передач в разделе «Переключение передач в АКП»).

Рис. 32. Соленоид кикдауна.

Типы клапанов на сегодня

Среди нынешних деталей, как например, соленоид АКПП можно выделить несколько самых распространенных типов электроклапанов авто.

Итак:

1. 3, 4, 5-WAY электроклапана, они служат «переключателями». Бывают как шариковыми, так и золотниковыми.

2. EPC или LPC –эти модели осуществляют контролирующую функцию линейного давления.

3. ТСС больше служит для осуществления блокировки гидротрансформатора.

4. Shift solenoid — соленоид-переключатель, служащий для переключения скоростей, его еще называют «шифтовиком».

5. Современные клапана, так называемые функциональные, которые обеспечивают управление клапанами непосредственно самой плиты по типу транзистора в стандартной электросхеме.

6. Модель обеспечивающая качество переключения передач и работает она лишь для мягкого переключения со скольжением передач.

7. Соленоид управляющий охлаждением смазки. Его работа сродни термостату, который осуществляет открытие канала для понижения температуры масла через внешний радиатор, к примеру.

Как видите, на сегодня типов и видов соленоидов очень большое количество. Причем, их конструкции и возможности все время расширяются и усложняются одновременно, а диагностика и ремонт упрощается до банальной замены. Хотя еще недавно в большинстве случаев требовалась чистка соленоидов.

Виды соленоидов

Как стало ясно из предыдущего пункта статьи, управление АКПП без соленоидов представить сложно. В зависимости от того, по какому принципу работают данные механизмы, принято выделять несколько поколений установок. На сегодняшний день выделяются три основных вида соленоидов:

Первый – стандартный электромеханический клапан, работающий по принципу «полностью отрыть канал подачи масла или же полностью закрыть его». Соответственно, при открытом положении такого соленоида по каналу гидроблока свободно протекает трансмиссионная жидкость, а при закрытом — масло не течёт;
Второй – соленоид, представленный электромагнитным клапаном. Такие механизмы одно время были очень популярны в сфере автомобилестроения, так как могли точно организовать работу АКПП. Несмотря на это, низкая надёжность электромагнитных соленоидов сильно подорвала их популярность, поэтому в масштабном автомобилестроении они практически не используются. Главная фишка данных устройств заключается в том, что стержень может не только полностью открыть или закрыть канал подачи масла, но и сделать это частично, мягко регулируя подачу трансмиссионной жидкости;
Третий – соленоид, представленный усовершенствованным электромагнитным клапаном. Данный механизм имеет в своей конструкции не просто запирающий/открывающий канал стержень, а тонко работающий гидравлический клапан. Работа подобных соленоидов основана на том, что контроль движения масла осуществляется при помощи шарового клапана. По сути, такое устройство позволяет организовать тонкую настройку работы АКПП, но при этом является заметно надёжней второго типа соленоидов, поэтому во время своего появления получило широкое применение. Более того, новейшие соленоиды имеют в конструкции фильтрующий элемент, который при пропускании через него трансмиссионной жидкости отсеивает лишний мусор и существенно продлевает срок службы коробки.

С течением времени конструкция автомата становилась всё более и более сложной, поэтому усложнялись и принципы работы соленоидов АКПП, из-за чего они подвергались усиленной модернизации. Основные совершенствования касались того, чтобы переложить на клапан дополнительные функции по типу сброса давления в конкретном блоке сцепления коробки или заблокировать муфту гидротрансформатора.

Типы соленоидов в современных коробках

Идеи автомобильных инженеров позволили достичь подобных задач. Теперь многочисленные типы соленоидов не только отвечают за переключение передач, но и тонко управляют режимами работы АКПП. Сегодня стандартный автомат имеет в конструкции 6 типов соленоидов:

Соленоид EPC-формации или клапан линейного давления. Данный соленоид является важнейшим в конструкции АКПП и всегда стоит в гидроблоке первым. Основной функцией линейного соленоида является контроль подачи масла в конкретный канал. Нагрузка на данный механизм высока, поэтому он ломается чаще всего и подлежит первоочередной проверке;
Соленоид TCC-формации или клапан, блокирующий муфту гидротрансформатора. Данное устройство, как правило, включается при работе мотора на высоких оборотах и частично отвечает за повышение КПД мотора. При «слабой» езде этот соленоид не работает;
Соленоид Shift-формации или клапан-шифтовик. Располагается за линейным клапаном, имеет сложную структуру и выполняет важнейшую функцию всего гидроблока – переключает передачи посредством отточенной подачи трансмиссионной жидкости по соответствующим каналам;
Управляющий соленоид. Пожалуй, наиболее простое устройство во всём гидроблоке, ибо имеет лишь одну несложную функцию – контроль за работой всех остальных соленоидов. Функционирование управляющего клапана очень схоже с тем, как работает транзистор любой микросхемы;
Соленоид проскальзывания. Подобный клапан организует плавность перехода с одной передачи на другую, то есть, переводя работу автомата в режим проскальзывания;
Соленоид охлаждения. Этот же механизм пускает нагретое масло АКПП в отделы охлаждения, что необходимо для стабильной работы коробки.

Основные проблемы и причины неисправностей соленоидов

1) Вследствие образования в гидроблоке мельчайшей пыли и абразивных компонентов, получаемых в результате износа деталей, соленоид может забиваться и в результате некорретно работает, при этом некоторые проблемы могут диагностироваться только при определенных температурных режимах, в нашем распоряжении есть специальный стенд позволяющий проверить гидроблок в рабочих условиях при высокой температуре, так же мы проводим очистку при помощи ультра-звука.

2) Так же одной из основных проблем соленоидов является износ плунжера, втулок, клапана. Наши специалисты могут производить замену втулок.
3) Проблемы с сопротивлением на обмотке, основные способы решения — перемотка, замена деталей, пропайка контактов.

Снижение энергопотребления соленоида

Одним из основных недостатков соленоидов, особенно линейного соленоида, является то, что они являются «индуктивными устройствами», изготовленными из катушек с проволокой. Это означает, что соленоидная катушка преобразует часть электрической энергии, используемой для их работы, в «нагрев» из-за сопротивления провода.

Другими словами, при длительном подключении к источнику электропитания они нагреваются, и чем дольше время, в течение которого питание подается на соленоидную катушку, тем горячее становится. Также, когда катушка нагревается, ее электрическое сопротивление также изменяется, позволяя течь большему току, повышая ее температуру.

При постоянном входном напряжении, подаваемом на катушку, катушка соленоидов не имеет возможности остыть, потому что входная мощность всегда включена. Чтобы уменьшить этот самогенерируемый эффект нагрева, необходимо уменьшить либо количество времени, в течение которого катушка находится под напряжением, либо уменьшить количество тока, протекающего через нее.

Один из способов потребления меньшего тока заключается в подаче подходящего достаточно высокого напряжения на электромагнитную катушку, чтобы обеспечить необходимое электромагнитное поле для работы и посадки плунжера, но затем один раз активировать для снижения напряжения питания катушек до уровня, достаточного для поддержания плунжера, в «сидячем» или закрытом положении. Одним из способов достижения этого является последовательное подключение подходящего «удерживающего» резистора с катушкой соленоида, например:

Здесь контакты переключателя замыкаются, замыкая сопротивление и передавая полный ток питания непосредственно на обмотки электромагнитных катушек. После подачи питания контакты, которые могут быть механически связаны с плунжером электромагнитного действия, размыкаются, соединяя удерживающий резистор R H последовательно с катушкой соленоида. Это эффективно соединяет резистор последовательно с катушкой.

Используя этот метод, соленоид может быть подключен к его источнику напряжения на неопределенный срок (непрерывный рабочий цикл), так как мощность, потребляемая катушкой, и выделяемое тепло значительно уменьшаются, что может быть до 85-90% при использовании подходящего силового резистора. Однако мощность, потребляемая резистором, также будет генерировать определенное количество тепла, I 2 R (закон Ома), и это также необходимо учитывать.

Пежо 307. АКПП AL4

Выпускаются с 1999, устанавливаются на Пежо 307. AL4 имеют маленькую себестоимость, но из-за ненадежности механизмов её называют «многострадальной». Тем не менее AL4 достаточно надежна для своей ценовой категории и, самое главное, ремонтопригодна. Изначальное поколение коробок 307 модели часто выходило из строя, люди были недовольны. Первое время с начала выпуска AL4 Пежо был завален их судебными исками. Спустя некоторое время специалисты разработали свои способы для устранения проблем с АКПП Пежо 307 – устанавливали на них более надежные запчасти, что приводило к стабильной работе коробки AL4 после ремонта. С течением времени Пежо модифицировали коробку для 307 модели и решили большую часть проблем.

АКПП AL4 от Пежо 307

Типичные неисправности АКПП AL4 на 307 модели:

Оригинальный соленоид, электрогидравлический клапан для модели 307 выпускается ненадлежащего качества. Оригинальные детали для коробок AL4 обладают малым ресурсом и имеют конструктивные проблемы, которые выводят их из строя и могут даже спалить их избыточным давлением.
Гидротрансформатор. В случае несвоевременной замены масла подвержен перегревам и загрязнению.
Падение давления вследствие выхода из строя главного соленоида приводит к износу магистрали и пониженному давлению в AL4.
Датчик давления на AL4 с течением времени начинает накапливать погрешность, что приводит к выходу из строя АКПП.
Теплообменник и система охлаждения в AL4 на 307 модели часто забиваются стружкой. Для устранения может понадобиться элементарная чистка.
Муфта свободного хода на Пежо 307 AL4 с большим пробегом может проворачиваться.

AL4 на Пежо 307 – одна из немногих коробок, которую лучше будет отдать на капитальный ремонт в сервис, контрактные их варианты тоже могут иметь массу неисправностей.

Разнообразие соленоидов

На сегодняшний день известность получили следующие виды:

1. Электрические соленоиды. Впервые они начали применяться американскими заводами по изготовлению авто. В 80-е годы это устройство представляло собой клапан, установленный в канале. По нему при помощи масляного наноса жидкость перемещалась в систему. В этом виде приспособлений было предусмотрено только два положения: открытое и закрытое.
2. Соленоиды Volvo были созданы разработчиками из Швеции. Эти механизмы отличались по своим конструктивным особенностям: они были снабжены толкающим сердечником и шарообразным клапаном, изготовленным на основе металла. Здесь следует пояснить, что такое сердечник. По сути, это стержень, который надевается на деталь. Клапан с сердечником в составе активирует канал, предназначенный для перемещения масла. Готовый механизм отличался высокой эффективностью, однако, не обрел широкого распространения. Это объяснялось сложным устройством модели, а также тем, что она довольно часто ломалась.
3. Трехканальные соленоиды дают возможность без лишних усилий регулировать давление в механизме и перемещать маслянистую жидкость к движущимся деталям. Конструкция была продумана с особой тщательностью, а потому готовые модели характеризуются высокой степенью надежности и продолжительным сроком эксплуатации.
4. Интеллектуальные соленоиды были разработаны в 90-х годах прошлого века. Они давали возможность эффективно управлять функционированием гидравлического блока, а потому в свое время пользовались повышенным спросом. Особенно были популярны модели, которые практиковали принцип вентиля, говоря другими словами, давали возможность открывать или закрывать канал, а также приоткрывать его для контроля над объемом перемещающегося масла. Управление клапаном обеспечивалось через центральный компьютер. Он был нужен для передачи импульсного тока к сердечнику. Конструкция также претерпела существенные изменения, в основном, они затронули электрические клапаны. Это дало шанс создать соленоиды с несколькими каналами. При этом сама конструкция стала немного проще.