Коробка-автомат: «бублик» АКПП, призначення, поломки та ремонт

Почнемо з того, що АКПП є складним механізмом, основним завданням якого є максимально плавне та своєчасне перемикання передач в автоматичному режимі (без участі водія).

Хоча сьогодні існує кілька типів коробок автомат, гідромеханічний автомат та варіатор продовжують залишатися найпоширенішими та затребуваними версіями автоматичних трансмісій.

При цьому пристрій таких АКПП сильно відрізняється від звичної механіки і роботизованих коробок передач. Більше того, зчеплення також реалізовано за допомогою окремого механізму, який найчастіше прийнято вважати єдиним цілим з АКПП.

Йдеться про так званий «бублик» коробки автомат. Далі ми розглянемо "бублик" в коробці автомат, що це таке, які функції виконує даний елемент, а також які поломки виникають і як виконується ремонт.

«Бублик» у коробці автомат: що це таке

Отже, «бублик» у побуті прийнято називати гідротрансформатор. Таку назву пристрій отримав завдяки своїй формі. Як правило, ГДТ встановлюється в парі з «класичними» гідромеханічними АКПП та варіаторами CVT. Також рідко цей елемент ставиться в парі з преселективними коробками.

Щоб було зрозуміло, гідротрансформатор є фактично зчепленням коробки-автомат. Основним його завданням є перетворення та передача крутного моменту від двигуна на коробку. При цьому в пристрої немає дисків зчеплення (за аналогією з МКПП), які взаємодіють між собою шляхом замикання і прямого контакту.

Якщо просто, «бублик» АКПП працює подібно до гідравлічного редуктора. ГДТ (гідромуфта) знижує обороти, підвищує крутний момент з коефіцієнтом трансформації до 2.4. При цьому енергія передається через потік трансмісійної рідини ATF (трансмісійного масла АКПП). Результат – м'яке увімкнення передач, відсутність ударних навантажень.

У двох словах, колінвал двигуна пов'язаний із насосним колесом. Це колесо всередині ГДТ розганяє трансмісійне масло, після чого відбувається його перенаправлення на турбінне колесо. Турбінне колесо пов'язане з АКПП. Масло розкручує турбінне колесо, після чого перенаправляється назад на колесо насоса.

Також рідина потрапляє на лопатки направляючого колеса-реактора. Це колесо прискорює потік рідини та перенаправляє його у бік обертання. В результаті потік рідини прискорюється до моменту вирівнювання швидкості обертання насосного та турбінного коліс.

У цей момент гідротрансформатор починає працювати в режимі гідромуфти, коли крутний момент вже не перетворюється, колесо-реактор крутиться вільно, не впливаючи на потік рідини.

Чим більшою виявляється різниця у швидкості обертання насосного та турбінного коліс, тим більше прискорення отримує потік рідини ATF. Однак мінусом є високий нагрів. Від нагрівання ККД «бублика» падає. Якщо ж відбувається вирівнювання швидкості обертання коліс, передавати момент через рідину вже немає гострої необхідності (з урахуванням втрат).

З цієї причини ГДТ отримали елементи фрикційного зчеплення, тобто передача моменту ґрунтується на терті. Такий режим називається блокування гідротрансформатора, коли відбувається з'єднання вхідного та вихідного валів, тобто передача моменту йде безпосередньо.

На початковому етапі блокування спрацьовувало в автоматичному режимі (до спрацьовування приводило тиск робочої рідини). Надалі АКПП отримали електронне керування, а за блокування ГДТ став відповідати окремий клапан.

У будь-якому випадку, основним завданням стало рішення з'єднувати вали безпосередньо, виключаючи передачу моменту через масло. Також дещо змінилися функції фрикційних накладок блокування. Подібно до зчеплення механічної коробки, при розгоні автомобіля з АКПП фрикціони блокування ГДТ трохи стуляються, злегка пробуксовують, при цьому момент передається на коробку більш ефективно, без сильних втрат.

При цьому блокування гідротрансформатора в сучасних АКПП відбувається якомога раніше, щоб підвищити ККД. Виходить, «бублик» сьогодні ефективно поєднує функції гідравлічного редуктора і звичайного механічного зчеплення.

Як здається на перший погляд, рішення оптимальне. Однак цілком очевидно, що високе нагрівання рідини ATF нікуди не поділося (особливо в парі з потужними ДВЗ), а наявність фрикційних (що труться) елементів блокування в конструкції говорить про те, що вони схильні до зносу.

Саме з цієї причини гідравлічний вузол, який здається дуже надійним, насправді зазнає значних навантажень, швидко зношується і цілком може вийти з ладу за певних умов.

Іншими словами, у гідротрансформаторі цілком можуть виникати передчасні та несподівані поломки. Фахівці також небезпідставно вважають «бублик» слабкою ланкою у пристрої АКПП.

Ознаки проблем із гідротрансформатором АКПП

Як правило, на проблеми з ГДТ вказує стан масла в коробці автомат. Перевіряти стан мастила рекомендується щонайменше один раз на місяць. Найчастіше це дозволяє своєчасно виявити неполадки АКПП або гідротрансформатора та одразу зайнятися їх усуненням.

• Якщо колір ATF після заміни швидко змінюється (спочатку прозоре масло каламутніє, темніє і стає непрозорим), це часті ознаки проблем із фрикційними накладками.
• Також на неполадки ГДТ вказують ознаки, коли автомобіль гірше тягне, втрачається динаміка розгону, збільшилася витрата палива, помітні ривки при спокійному русі або в режимі гальмування двигуном, з'явилися вібрації, чути виття при уповільненні, машина стала відкочуватися назад при рушанні в гору.

Такі чи інакше, зазначені вище ознаки та симптоми є підставою для того, щоб перевірити «бублик». Найчастіше вчасно вжиті заходи дають змогу уникнути серйозного пошкодження як ГДТ, так і самої АКПП.

Часті поломки гідротрансформатора та ремонт

Насамперед, частою проблемою ГДТ є забруднення його «нутрощів» та масла АТФ продуктами зношування вже відомих фрикційних накладок.

До цього потрібно додати, що гаряча рідина (нагрівання цілком може бути вище 100 градусів за Цельсієм), змішана з абразивними частинками, циркулює за системою, буквально «виїдаючи» метал на лопатках коліс та інших елементах усередині «бублика».

Ще високий нагрів призводить до того, що швидко виходять з ладу сальники, прокладки, ущільнювачі та інші елементи. Високі температури негативно впливають на підшипники, може статися руйнація коліс ГДТ.

Також дрібний абразивний пил від фрикційної накладки з ГДТ потрапляє разом з маслом і в саму АКПП, ушкоджуючи канали гідроблоку, забруднюючи клапани (соленоїди), погіршуючи охолодження олії ATF і т.д.

Виходить, саме гідротрансформатор сильно забруднює трансмісійну олію, погіршуючи роботу та пошкоджуючи деталі АКПП. Якщо врахувати, що часто фрикційні накладки приклеєні до поверхонь, у міру зносу в масло потрапляє не тільки абразив, але і клей, що ще більше прискорює процес забруднення трансмісійного масла в коробці автомат.

Не важко здогадатися, якщо гідротрансформатор відпрацював близько 150-200 тис. км., його потрібно повністю змінювати або виконувати ремонт гідротрансформатора. З урахуванням того, що ціна на новий ГДТ досить висока (іноді порівнянна з вартістю самої АКПП), ремонт бублика АКПП зі зрозумілих причин набагато кращий.

Якщо ж «бублик» не ремонтувати або не міняти, АКПП незабаром вийде з ладу. Винятком можна вважати лише старі АКПП, де блокування ГДТ або не було, або спрацьовувало рідко на підвищених передачах. Такі коробки мають як більший ресурс, і збільшений інтервал заміни масла у порівнянні з сучасними аналогами.

Якщо розглядати проблеми та поломки гідротрансформатора на звичайному прикладі, з одного боку, виробники намагаються зробити машину динамічною та економічною. Для цього гідротрансформатор блокується на всіх передачах, причому спрацьовує блокування завжди (ступінь блокування, повне або часткове, залежить від інтенсивності розгону та навантажень, цим керує електроніка).

Однак, зношуються накладки блокування дуже швидко. В результаті масло сильно забруднюється, поступово пошкоджуючи АКПП. Часто у випадку із сучасними автоматами на пробігах трохи більше 100 тис. км. плавне блокування пропадає, натомість машина з автоматом смикається при розгоні, з'являються ривки АКПП, пробуксовки і т.д.

Єдиним способом збільшення ресурсу коробки автомат є своєчасна заміна масла та фільтрів АКПП, а також щадна експлуатація з мінімальними навантаженнями (без різких стартів, пробуксувань у бруді, на льоду або снігу, буксирування причепа тощо).

При цьому додамо, що навіть регулярна заміна масла часом не дозволяє збільшити ресурс сучасних ГДТ більш ніж до 200 тис. км. До цього пробігу фрикційні накладки зазвичай вже сильно зношені, стаючи джерелом абразиву та сміття.

Не дивно, що автоматична коробка з таким ГДТ штовхатиметься, перемикатиметься з ударами і сильно зношуватиметься. Проблему можна вирішити лише своєчасним ремонтом чи заміною ГДТ до появи перших ознак несправностей вже самої АКПП.

Заміна чи ремонт гідротрансформаторів

Щодо заміни, новий «бублик» для сучасних версій АКПП коштує дорого. Якщо до цього додати вартість зняття коробки та інші послуги, виходить велика сума. Якщо говорити про контрактні запчастини, то не слід поспішати купувати гідротрансформатор б/в. Причина — можливе сильне зношування такого ГДТ, тобто заміна може не вирішити проблему.

У разі ремонту гідротрансформатора, дана послуга дозволяє значно заощадити кошти. При цьому операція складна і її можна якісно реалізувати лише у спеціалізованих майстернях, які мають досвід виконання подібних робіт, штат кваліфікованих майстрів та професійне спеціалізоване обладнання.

Насамперед, «бублік» потрібно розрізати, відмити, провести дефектування, поміняти всі ущільнення та сальники, замінити фрикційні накладки, гідроциліндри та інші зламані або зношені елементи. Потім ГДТ потрібно зібрати і знову заварити, причому так, щоб пристрій став максимально герметичним.

При цьому важливо довіряти такі роботи виключно професіоналам, оскільки гідротрансформатор є високоточним гідравлічним і одночасно механічним пристроєм, працює у важких умовах (обороти, нагрівання, навантаження).

Будь-які порушення та помилки (дисбаланс, співвісність валів), пошкодження можуть стати причиною негайного виходу з ладу як самого ГДТ, так і АКПП і навіть ДВЗ автомобіля.

Що у підсумку

Як видно, «бублик» АКПП є зчепленням коробки-автомат, при цьому цей пристрій у сучасному виконанні поєднує в собі елементи механічного зчеплення та гідравліки.

Саме завдяки ГДТ вдається забезпечити плавність руху та м'якість при перемиканні передач на малій швидкості, а також знизити втрати та підвищити ККД автоматичних коробок.

При цьому особливості конструкції та навантаження можуть стати причиною швидкого виходу з ладу зазначеної дорогої та складної деталі. Щоб максимально збільшити термін служби гідротрансформатора АКПП, необхідно відмовитись від агресивної їзди на високих обертах, активних розгонів, пробуксувань.

Також важливо регулярно міняти масло в коробці автомат, постійно стежити за рівнем та станом рідини ATF, регулярно міняти масло та фільтри АКПП, а також не допускати перегріву автоматичної коробки передач.