Що таке АКПП у машині

Новачки-автолюбителі часто ставлять питання, що таке АКПП в автомобілі. Розшифровка дуже проста: автоматична коробка перемикання передач. Наступними закономірними питаннями зазвичай бувають: навіщо вона чим відрізняється від механічної коробки і що краще? Давайте розбиратися.

Різниця між механічною та автоматичною коробками перемикання передач

Коробка передач перепризначена для передачі крутного моменту від двигуна до провідних колес. Включаючи ту чи іншу передачу, водій змінює крутний момент, що передається, і тим самим задає швидкість обертання коліс, тобто швидкість руху автомобіля.

Якщо коробка передач механічна, то водій сам вирішує, коли і яку передачу включити, а якщо точніше говорити, то яке з'єднання пар шестерень ввести в зачеплення. Робиться це за допомогою педалі зчеплення та важеля перемикання передач.

Тепер слід розглянути, що таке АКПП. Грубо кажучи, це такий же редуктор, як і механіка, тільки передача та зміна крутного моменту відбувається без участі водія. Тут теж є шестерні та вали, тільки вони розташовані інакше, об'єднані в планетарні механізми. Крім того, тут є гідромеханічний привід. А контролюється це все електронними пристроями. Тобто коробка-автомат має набагато складнішу конструкцію, ніж «механіка».

Узагальнено кажучи, якщо МКПП складається з провідного, веденого, проміжного валів, шестерень і синхронізаторів, то АКПП складається з тих же валів, планетарних редукторів, гідротрансформатора та системи гідравлічного керування. Більш докладно розглядати конструкцію "автомата" немає сенсу, тому що його ремонт своїми руками майже ніколи не проводиться (для цього потрібні певні навички та обладнання).

Принципи роботи АКПП

В АКПП можна виділити три основні механізми: гідротрансформатор, планетарний редуктор, гідравлічне керування. Для того щоб колеса оберталися, необхідно передати їм крутний момент від двигуна. В АКПП це відбувається за допомогою гідротрансформатора, який виконує функцію зчеплення та гідромуфти одночасно.

Гідротрансформатор складається з двох крильчаток (насосне колесо і турбінне колесо), між якими розташовується реактор (те ж, по суті, крильчатка, лопаті на якій встановлені під певним кутом). Все це поєднується в один корпус. З одного боку, він з'єднаний із маховиком двигуна.

З іншого боку вихідний вал турбіни та вал реактора з'єднуються з трансмісією (вал турбіни йде всередині валу реактора). Між крильчатками залита робоча рідина – трансмісійна рідина (масло). Коли двигун працює, його сила передається на трансмісію (планетарні редуктори) через рідину гідротрансформатора.

Планетарний редуктор складається з кількох різних шестерень, розташованих відносно один до одного так, що виходить умовна модель сонячної системи. У центрі знаходиться сонячна шестерня (сонце). Навколо неї розташовані сателіти, що кріпляться на планетарне, водило, і навколо цього йде коронна шестерня. Все разом це називається планетарним елементом. Крім того, в планетарний редуктор входить також муфта зчеплення і гальм, стрічкове гальмо.

Весь цей механізм може змінювати швидкість та напрямок обертання, задаючи таким чином швидкість та напрямок (вперед або назад) обертання коліс. Керує механізмом гідравлічна система. Головним елементом у ній можна вважати масляний насос, який створює тиск, необхідний для фіксації у певному положенні деталей планетарного редуктора.

Тобто, від оборотів двигуна залежить тиск масла (трансмісійної рідини) в АКПП. А тиск масла зумовлює роботу планетарних механізмів. Ось так загалом працює коробка-автомат. Але, залежно від типу коробки, в цей процес вносяться деякі нюанси.

Типи та види АКПП

Існують різні види АКПП. І хоча їх робота базується на тих самих принципах, між ними існують відмінності, про які варто знати, щоб зробити оптимальний вибір при покупці автомобіля.

• Класична гідравлічна АКПП. Саме на прикладі цього варіанту і був описаний в цій статті принцип роботи коробки-автомата. Незважаючи на весь комфорт, який одержують водії, які вибрали «автомати», під час їзди, така коробка має серйозну нестачу: споживає більше палива, ніж механічна коробка. Існують різні типи гідравлічної АКПП, призначені для різних стилів водіння та різних запитів автовласника. Про них буде сказано нижче.
• Варіатор чи безступінчаста коробка передач. Відрізняється від попереднього вигляду більшою економічністю, а також плавним набором та скиданням швидкості автомобіля. Тобто забезпечує більший комфорт за рахунок відсутності фіксованих швидкостей. Ця ж особливість дозволяє підвищити ККД двигуна. Водночас за підвищений комфорт доводиться платити відносно невеликим ресурсом коробки, необхідністю частіше змінювати трансмісійну рідину (дорогу), складною системою електроніки.
• Робот або роботизовані коробки. Багато водіїв вважають цю коробку виглядом механічної КПП, яка має складнішу конструкцію, відрізняється в плані обслуговування. Ця коробка економніша в плані витрати палива в порівнянні з класичною «механікою». Від двох попередніх типів відрізняється меншим комфортом їзди (якщо не рахувати DSG та аналоги).

Особливості гідравлічної АКПП також полягають у тому, що спочатку гідравліка не мала варіантів. Але, йдучи назустріч споживачам, які не захотіли відмовитись повністю від можливості перемикати швидкості своїми руками, конструктори створили два типи гідравлічної АКПП.

• Tiptronic. Тут водій може переключитися на ручне керування, але змінювати швидкості він буде пересуванням важеля у бік "+" або "-", а не як у МКПП.
• Steptronic. Водій може вибрати один із автоматичних режимів залежно від умов їзди, тобто вибрати режим Manual/Sport. У мануалі швидкості перемикатимуся вручну, майже так само, як на МКПП, а в режимі спорт швидкість перемикатиметься автоматично, але тільки при досягненні максимальних оборотів двигуна на поточній передачі. Таким чином, цей тип "автомата" дає водієві велику свободу дій та дозволяє застосовувати різну манеру їзди.

Якщо розглядати переваги та недоліки АКПП, частково це питання вже порушувалося при огляді видів та типів АКПП вище. Головною перевагою "автоматів" вважається забезпечення комфорту та безпеки водія під час їзди.

За ідеєю, це має досягатися тим, що звільняється одна рука від необхідності працювати важелем перемикання передач. Тобто з'являється можливість постійного контролю керма обома руками. Також не потрібно вичавлювати зчеплення, виключено ризик неправильного вибору передачі тощо.

При цьому багато водіїв скептично і навіть зневажливо ставляться до АКПП, вважаючи таку КПП пристроєм для «лінивих». Більше того, до головних недоліків «автоматів» зараховують такі моменти:

• Складна конструкція, а як наслідок, складний та дорогий ремонт та обслуговування. Крім того, через це зростає ціна самого автомобіля;
• Більша вага коробки в порівнянні з МКПП;
• Необхідність добре прогрівати взимку, щоби не скорочувати термін служби;
• Неможливість застосовувати деякі види водіння та хитрості (принаймні, при класичному компонуванні);
• Неможливість запустити двигун «з штовхача»;
• Автомобіль з АКПП не рекомендується буксирувати. Краще перевозити евакуатором;
• Витрата палива в порівнянні з механікою вище.

Що в результаті

Як бачимо, автоматичні коробки перемикання передач мають як своїх прибічників, так і противників. Найчастіше вони використовуються тими, для кого важливим є комфорт під час їзди, а не розкриття всіх можливостей автомобіля. При цьому примітно, що незважаючи на активний розвиток і впровадження АКПП, сьогодні такі коробки не можуть витіснити класичну «механіку».