Гидротрансформатор акпп

Вопросы и ответы по теме

Вопрос: Как выбрать скорость срыва гидротрансформатора, подходящую для конкретного применения?

Ответ: Заявленная скорость срыва должна быть как минимум на 500 об/мин выше, чем начало диапазона мощности распределительного вала. Все распределительные валы вторичного рынка поставляются с кулачковой картой, где указывается диапазон оборотов.

Если, к примеру, распределительный вал поддерживает диапазон 1500–6500 об/мин, нужно выбрать крутящий момент с минимальным числом оборотов 2000 об/мин.

Для автомобиля городского назначения целесообразно выбрать скорость срыва преобразователя, меньше оборотов двигателя при скорости езды 100 км/час.

Такой подход предотвратит чрезмерное накопление тепла. Исключением является трансмиссия / гидротрансформатор с блокировкой.

Определение «пробуксовки вспышки»

Вопрос: Чем объяснить разницу между терминами «пробуксовка вспышки» («Flash Stall») и «пробуксовка педального тормоза» («Foot-Brake Stall»)?

Для справки: «Пробуксовка вспышки» («Flash Stall»)  — это максимальное число оборотов двигателя с автоматической коробкой передач при начальном рабочем диапазоне АКПП и полностью остановленном кардане.

Для справки: «Пробуксовка педального тормоза» («Foot-Brake Stall») — это число оборотов двигателя, достаточное для перевешивания тормозного (стояночного) усилия и начала движения автомобиля вперёд.

Ответ: Из двух измерений останова гидротрансформатора наиболее точным является первый — «пробуксовка вспышки». «Пробуксовка педального тормоза» зависит от большого количества параметров:

• типа тормозной системы,
• дисковой или барабанной конструкции тормоза,
• регулировки тормозной системы,
• отношения колец и шестерён и т.д.

Всё эти переменные более резко влияют на стояночный тормоз, на характеристики холостого хода двигателя, на установку кулачка вала под низкий крутящий момент для автоматической коробки передач (АКПП).

Определить «Flash Stall» можно следующим способом:

В режиме холостого хода с низкими оборотами включить полный газ

Когда автомобиль начнёт движение вперёд, обратить внимание на показания тахометра. Эти показания и есть «Пробуксовка вспышки» («Flash Stall»)

Двигатель должен иметь высокую чувствительность к холостому ходу. В противном случае, может потребоваться регулировка фаз газораспределения и / или регулировка карбюратора.

Термин «блокирующий» гидротрансформатор

Вопрос: Что означает термин «блокирующий» преобразователь крутящего момента?

Ответ: Термин относится к устройству, содержащему внутренний блокирующий поршень или подобное устройство. Применяемые трансмиссии:

• AOD,
• AODE,
• TH350C,
• 2004R,
• 4L60 (700R4),
• 4L60E,
• 4R70W,
• 4L80E  и другие,

используют именно такую технологию устранения пробуксовки для увеличения экономии топлива. Более старые трансмиссии, типа: TH400, TH350, C6, C4 и другие, не включают методы блокировки.

Единственный способ повысить эффективность использования топлива в гидротрансформаторах такого типа:

• изменить зазоры,
• перенаправить углы рёбер,
• снизить фактическую скорость срыва.

Особенности установки нового устройства

Вопрос: Нужно ли менять переднее уплотнение и втулку коробки передач перед установкой нового преобразователя?

Ответ: Да, как правило, нужно. Следует осмотреть старый гидротрансформатор на предмет повреждения ступицы насоса коробки передач. Если обнаружится какой-либо износ ступицы, необходимо заменить уплотнение и втулку. Если же износ не обнаружен, возможно, достаточно обойтись заменой уплотнения.

Вопрос: Какой зазор соблюдать между гидротрансформатором и гибкой пластиной, прежде чем тянуть конструкцию вперёд и крепить к пластине?

Ответ: Между гидротрансформатором и гибкой пластиной должен оставаться зазор 3-5 мм перед тем, как начинать подтягивать преобразователь вперёд и крепить к пластине.

При помощи информации: JEGS

Ключевые признаки неисправностей гидротрансформатора АКПП

За слаженную работу гидротрансформатора отвечает электронный блок управления трансмиссии. Он в режиме реального времени собирает информацию с датчиков и формирует соответствующий выходной сигнал. Возникновение даже самой мелкой проблемы сопровождается сигналом на приборной панели. Многие водители со стажем часто сталкивались с блокировкой гидротрансформатора, вызванной сбоями в электронике или износом механических комплектующих узла. Если коробка передач перешла в аварийный режим, она требует немедленной диагностики на автосервисе

Как определить неисправность гидротрансформатора АКПП? Обращайте внимание на следующие симптомы и признаки

Появление посторонних звуков и вибраций

Иногда при переключении передач наблюдаются посторонние звуки, похожие на шуршание. Шумы исчезают при увеличении оборотов двигателя. Такой признак свидетельствует об износе упорных подшипников игольчатого типа, расположенным между турбинным колесом и крышкой гидротрансформатора. Громкие металлические стуки в момент переключения передач – признак деформации лопаток турбинного колеса. Ремонт в данном случае невозможен, придется менять деталь на новую. Легкие вибрации на скорости до 90 км в час – результат забитого масляного фильтра, что происходит из-за несвоевременной замены масла или использования некачественной АТФ. Чтобы избавиться от вибраций, достаточно обратиться на автосервис и произвести частичную замену масла со сменой масляного фильтра. Производимая на стенде процедура позволяет не только обновить рабочую жидкость в АКПП, но и удалить грязь из коробки передач. Выполнить эту операцию самостоятельно в условиях гаража невозможно: нужно оборудование для создания высокого давления.

Нарушенная динамика хода

Заметили, что автомобиль плохо набирает скорость? Это может объясняется несколькими причинами, но одна из самых популярных – износ обгонной муфты. Устранение неисправности требует демонтажа трансмиссии и замены износившейся детали. Если автомобиль остановился и не трогается, возможно дело в повреждении шпица турбинного колеса. В исключительных случаях приходится менять все турбинное колесо полностью.

Запах горелого пластика

Такой признак может проявляться в движении или на стоящем автомобиле. Скорее всего неисправность вызвана перегревом и расплавлением полимерных деталей гидротрансформатора. Их можно заменить, но гораздо важнее устранить причину неполадки – перегрев. Обязательно проверяется работоспособность масляного радиатора и системы охлаждения АКПП.

Глохнет двигатель

Если силовой агрегат самостоятельно глохнет при попытках переключиться на пониженную или повышенную передачу, необходимо внимательно продиагностировать электронный блок управления. Это ключевой узел, отвечающий за работоспособность и управления автоматической трансмиссией. При мелких неисправностях электронный блок управления может ошибочно определять обороты двигателя, на основании которых выбирается оптимальная передача. Несмотря на надежность узла, он может изнашиваться и выходить из строя по причине:

• Резких перепадов напряжения в электрической бортовой сети;
• Вибраций и ударов;
• Повышенной температуры и влажности;
• Окисления контактов или повреждения изоляции.

Важно учитывать, что электронный блок управления – один из самых дорогостоящих элементов трансмиссии, поэтому его полная замена или устранение неполадок управляющих шлейфов обойдутся владельцу авто в приличную сумму. Чтобы определить неисправности гидротрансформатора АКПП точнее и избежать серьезных поломок, рекомендуем выполнять диагностику автоматической коробки передач в рамках мероприятий по техобслуживанию автомобиля

Соответствие признаков и причин

Приводим таблицу часто встречающихся поломок коробки-автомата.

Как действует гидротрансформатор АКПП

Передача крутящего момента между валами двигателя и трансмиссии осуществляется за счет движения масла в насосе и ведомой турбине. Насос нагнетает давление в гидромеханическую систему и стимулирует вращение центростремительной турбины. На лопатки этой турбины подается рабочая жидкость.

Трансмиссионное масло является не только рабочей средой для трансформатора, но и охлаждающей жидкостью для деталей АКПП и смазкой для контактирующих поверхностей. Реактор устройства, который располагается между насосом и турбиной, регулирует увеличение крутящего момента и возвращение масла с турбины на насосное кольцо. При большой разнице моментов колес реактор блокируется с помощью муфты, которая соединена с насосом.

Блокировка устройства позволяет напрямую передавать крутящий момент с коленчатого вала на трансмиссионный. Как только скорость их вращения рассинхронизируется, трансформатор снова включается в систему переключения.

Устройство гидротрансформатора коробки-автомат

Гидравлический трансформатор состоит из следующих деталей:

• насос и насосное колесо — помпа сохраняет нужное давление в системе, а колесо насоса сопряжено с коленчатым валом;
• турбина с лопатками — прочно соединяется с валом, передающим усилие мотора на АКПП;
• реакторное колесо (реактор) — сопряжено с турбинным и насосным колесом;
• блокировочная муфта — останавливает работу трансформатора для прямого сцепления коленвала и трансмиссии;
• муфта свободного хода (обгонная) — вращает реактор в направлении, противоположном движению других колес.

Все детали трансформатора заключены в герметичную систему, а рабочая жидкость движется по замкнутому циклу. Если в корпусе устройства образуется течь, то рабочее давление падает, что сказывается на разгонных характеристиках автомобиля и состоянии фрикционных дисков АКПП.

Принцип работы гидротрансформатора

Составные части гидротрансформатора АКПП.

Принцип работы гидромеханического трансформатора основан на передаче энергии и крутящего момента через рециркуляцию рабочей жидкости (ATF) между лопастями насосного кольца и лопатками турбины. Компоненты связаны между собой опосредованно, через движение масла и обгонную муфту.

Кольцо насоса вращается в такт с коленчатым валом мотора, перемещая масло между своими лопастями. Жидкость одновременно перемещается вдоль поверхности лопастей и вращается относительно центральной оси устройства. После того как насосное кольцо выбрасывает масло, оно попадает на лопатки турбины. Давление на лопатки заставляет турбину вращаться.

Сложная конфигурация лопаток позволяет создать завихрения, которые ускоряют движение потока и увеличивают крутящий момент колеса. После передачи крутящего момента на трансмиссионный вал поток направляется на статор (реактор), а затем возвращается на лопасти насоса.

Статор может регулировать скорость потока жидкости в замкнутой системе. Если он не препятствует прохождению масла, то конструкция превращается из трансформатора в муфту. Гидромуфта является одним из основных режимов работы гидротрансформатора АКПП.

Работа системы гидравлического преобразователя контролируется электронным блоком управления (ЭБУ). Для этого внутри тора установлены датчики, измеряющие давление рабочей жидкости, скорость вращения лопаток и другие параметры.

Рост скорости циркуляции автоматически приводит к увеличению крутящего момента турбинного колеса. Процесс продолжается до достижения равновесия между усилием сопротивления и скоростью потока.

Гидротрансформатор и коробка передач.

При блокировке трансформатора подача топлива в цилиндры приостанавливается, что позволяет сэкономить горючего. Движение автомобиля осуществляется «накатом», поэтому при выключенном преобразователе можно добиться торможения двигателем.

В зависимости от модели машины и алгоритмов, заложенных в ЭБУ, блокировочный механизм может запускаться как при высоких скоростях (не менее 60-70 км/ч), так и при низких (около 20 км/ч).

За счет опосредованного контакта деталей гидротрансформатор является эффективным амортизирующим устройством.

Если этот узел блокирован, а двигатель и АКПП находятся в жесткой сцепке, то коробка-автомат получает не только 100% передаваемой энергии, но и ударные нагрузки, которые негативно сказываются на ее состоянии.

Применение гидротрансформаторов

Возьмем пример того, когда гидротрансформатор упрощает пользование автомобилем. Предположим, начинается подъем на гору после движения по ровному участку дороги. Водитель забыл о манипуляциях с педалью акселератора. Так как нагрузка на ведущие колеса увеличилась, а автомобиль сбросил скорость, частота вращения турбины должна уменьшиться. При этом уменьшилось гидравлическое сопротивление – скорость циркуляции трансмиссионного масла в гидротрансформаторе увеличилась. Это означает, что крутящий момент, передаваемый валу турбинного колеса, вырос. Водитель обнаружит, что пока лопастные колеса не синхронизировались, автомобиль двигается так, будто произошел переход на низшую передачу, как это делается в автомобилях с механической коробкой передач.

Пытливый автолюбитель может обнаружить следующее: крутящий момент может преобразовываться гидротрансформатором слишком большое число раз. Что при этом происходит? Необходимая скорость уже достигнута, однако жидкость продолжает набирать скорость вращения. Здесь на выручку приходит механизм блокировки. Он создает жесткую связь между ведущим и ведомым валом. Блокировка устроена так, что потери мощности будут минимальными. При этом гидротрансформатор не увеличит расход топлива как до, так и после блокировки.

Вот еще один вопрос: если гидротрансформатор сам может менять величину крутящего момента, зачем присоединять его к автоматической коробке передач? Дело в том, что коэффициент изменение крутящего момента данного устройства равен 2,0 – 3,5 (обычно 2,4). Это не тот диапазон передаточных чисел, который нужен для эффективной работа автомобильной трансмиссии. К тому же, гидротрансформатор никак не поможет в движении задним ходом или в случаях, когда ведущие колеса разъединены с двигателем.

Причины, связанные с коробкой

Вибрацию способны вызывать некоторые неполадки АКПП:

Деформация первичного вала коробки.

Образец первичного вала:

Изменение геометрии вала, произошедшее по некоторой причине, способно провоцировать вибрацию и биение, ощущаемое водителем. Коробка будет вибрировать при разгоне, вне зависимости от активной в данный момент передачи.

Недостаточный уровень масла.

Нехватка трансмиссионной жидкости вызывает масляное голодание элементов, автоматические коробки особенно чувствительны к количеству масла. Если его недостаточно, узлы коробки изнашиваются в ускоренном темпе, со временем АКПП начинает вибрировать, «толкаться», скрежетать, пока не выйдет, в итоге, из строя.

Плохое качество масла.

Неверный тип жидкости, залитой в коробку, износ масла и загрязнение его посторонними частицами также способно стать причиной «пинков» коробки и вибраций. Кроме того, схожие симптомы проявляются иногда и при езде в холода на непрогретой коробке, когда масло вязкое и не обеспечивает должных эксплуатационных характеристик.

Износившиеся подушки коробки.

Признаки умирающего гидротрансформатора

Симптомы выхода из строя гидротрансформатора условно можно разделить на три группы — поведенческие, звуковые, дополнительные. Разберем их по порядку.

Поведенческие симптомы выхода из строя гидротрансформатора АКПП

Существует ряд типовых признаков в поведении машины, явно указывающих на то, что гидротрансформатор неисправен. Так, к ним относится:

• Небольшая пробуксовка автомобиля при старте. Особенно хорошо это чувствуется в автомобилях, которые трогаются со второй скорости (предусмотрено автопроизводителем). Так, при старте с места машина короткое время (около двух секунд) не реагирует на педаль акселератора, и очень слабо разгоняется. Однако по прошествии этого короткого времени все симптомы пропадают и автомобиль двигается в обычном режиме.
• Вибрация в городском режиме езды. Зачастую при скорости движения около 60 км/ч ± 20 км/ч.
• Вибрация автомобиля при нагрузке. В частности, при езде в гору, буксировке тяжелого прицепа или просто при перевозке тяжелого груза. В таких режимах на коробку передач, и в том числе на гидротрансформатор, оказывается значительная нагрузка.
• Рывки автомобиля с АКПП при равномерном движении или при торможении двигателем. Зачастую рывки сопровождаются ситуациями, когда двигатель попросту глохнет в движении и/или при переключении передач. Зачастую подобные симптомы указывают на то, что вышла из строя электроника, управляющая гидротрансформатором. В таких аварийных случаях автоматика может попросту заблокировать «бублик».

Поломки гидротрансформатора по своим признакам очень похожи с поломками других элементов автоматической трансмиссии. Поэтому необходимо выполнять дополнительную диагностику.

Звуковые симптомы

Симптомы выхода из строя гидротрансформатора АКПП можно определить и на слух. Выражается это в следующих признаках:

• Шум гидротрансформатора при переключении скоростей. После того как двигатель набирает обороты, и соответственно, увеличивается скорость, указанный шум пропадает.
• В более редких случаях вой гидротрансформатора будет слышен при движении машины на указанной скорости около 60 км/ч. Зачастую указанный вой сопровождается вибрацией.

Шум исходит из коробки-автомата, поэтому водителю на слух порой сложно определить, что гудит именно гидротрансформатор. Поэтому при появлении посторонних шумов, исходящих из системы трансмиссии желательно выполнить дополнительную диагностику, поскольку посторонние шумы всегда указывают на какие-либо, даже незначительные, неисправности.

Дополнительные признаки

Существует и ряд дополнительных признаков, указывающих на то, что гидротрансформатор умирает. Среди них:

• Неприятный горелый запах, исходящий из коробки передач. Он явно указывает на то, что системы трансмиссии перегревается, в ней недостаточно смазки и ее элементы, в частности, гидротрансформатор работает в критическом режиме. Зачастую при этом «бублик» частично выходит из строя. Это очень опасный признак и диагностику необходимо выполнить как можно быстрее.
• Обороты двигателя не подымаются выше определенного значения. Например, выше 2000 оборотов в минуту. Эта мера предусматривается управляющей электроникой принудительно в качестве защиты узла.
• Машина перестает ехать. Это самый худший случай, указывающий на то, что гидротрансформатор или его управляющая электроника полностью умерла. В данном случае необходимо выполнить дополнительную диагностику, поскольку причиной данной поломки может быть и другие неисправности.

При возникновении одного или нескольких признаков частичного выхода гидротрансформатора из строя необходимо как можно быстрее диагностировать поломку. И если ремонт «бублика» обойдется в более-менее приемлемую сумму, то использование неисправного гидротрансформатора может привести к поломке более дорогостоящих элементов трансмиссии вплоть до всей АКПП.

Экскурс в историю

Прообраз современных гидротрансформаторов был создан еще в 1905 году Германом Феттингером – талантливым немецким инженером, который работал над устройствами для передачи передачи крутящего момента. Свой механизм он назвал гидромуфтой. Изначально его планировалось использовать в судах. Суть работы муфты сводилась к передаче крутящего момента с помощью рециркуляции жидкости, которая заполняла пространство между парой лопастных колес. Такое техническое решение должно было решить проблемы обратной нагрузку на валы, двигатель и их соединительные элементы – жидкость решила бы недостатки жесткой связи между агрегатами и смежными с ними деталями.

Первый автомобиль, оснащенный гидротрансформатором, выпустил концерн General Motors. Это была модель Oldsmobile Custom 8 Cruiser 1939 года. Автолюбители отметили, что управление данным автомобилем было очень легким, простым и, разумеется, комфортным. Чуть позже аналогичные устройства начали применять и в других моделях личного транспорта. Сегодня гидротрансформатор является верным спутников автоматических коробок передач. Автолюбители часто называют его «бубликом» из-за специфической геометрии.

Устройство и принцип работы гидротрансформатора АКПП

Устройство обеспечивает эффективное сбережение автоматической коробки, когда происходит разгон, резкие увеличения оборотов силовой установки. Первые гидромуфты появились в начале XX века. В 1940-е гг. данный механизм стал устанавливаться в легковые авто.

Составляющие гидротрансформатора:

• насосное колесо;
• реактор;
• колесо (турбинное);
• блокирующий механизм.

Из чего состоит гидротрансформатор

Система трансмиссии включает специальную помпу. С ее помощью в гидротрансформатор подается жидкость. Данное устройство способствует увеличению момента силы. Залитое горючее раскручивает турбинное колесо, после чего жидкость попадает на колесо-реактор. Реактор способствует ускорению потока горючего по системе. Колесо с лопатками зафиксировано на корпусе.

Блокирующий механизм позволяет экономить на расходе топлива во всех циклах езды. Неполное блокирование дает возможность автомобилю работать в режиме «проскальзывания», это позволяет развить хорошую динамику хода. Блокировка активизируется при разгоне, а ее выключение происходит, когда происходит понижение скорости.

Схема устройства

Присутствующий блок управления влияет на функционирование гидротрансформатора. Так как данная система является полностью автоматической, все рабочие показатели получаются с установленных датчиков в коробке, гидротрансформаторе. Именно поэтому, если возникает сбой в работе, выводится сообщение об обнаруженной ошибке.

Что в итоге

Как видно, утечки масла через сальник гидротрансформатора являются достаточно серьезной проблемой. С одной стороны, подтекание масла указывает как на проблемы с  гидротрансформатором,  так и на то, что неисправный ГДТ может стать причиной общего износа АКПП.

По этой причине при появлении малейших признаков течи необходимо провести замену сальника АКПП. При этом выполнить такую замену можно и в условиях гаража самостоятельно. Главное, быть готовым к тому, что АКПП и ГДТ придется снимать. Напоследок отметим, что комплексный ремонт ГДТ является сложной и ответственной процедурой с использованием специализированного оборудования. Немаловажен также и опыт самих специалистов по ремонту АКПП и гидротрансформаторов.

Если коротко, в рамках такой процедуры устройство разрезают, дефектуют, меняют изношенные внутренние элементы, затем заваривают при помощи специального метода сварки, далее проверяют на герметичность, только после чего гидротрансформатор проходит процесс тщательной балансировки.

В результате, если все сделано правильно, гидротрансформатор после ремонта получает большой остаточный ресурс (не менее 70% по сравнению с новым устройством), при этом ремонт гидротрансформатора обычно получается заметно менее затратным, чем замена ГДТ на новое устройство.

https://youtube.com/watch?v=hqW3GHi0yzs