Механизм, обеспечивающий плавный подвод крутящего момента от двигателя к ведущим колесам с автоматическим его уменьшением по мере увеличения скорости машины, является с точки зрения тягово-динамических, экономических и эргономических качеств автомобиля лучшей трансмиссией. Однако до настоящего времени создать механизм, обладающий высокой надежностью и долговечностью, не удалось. Первым шагом на этом пути было увеличение количества передаточных чисел в механических коробках передач. Затем уже появились автоматические передачи — гидромеханические, фрикционные клино-ременные и т.д. Сейчас основная доля автоматических трансмиссий — до 95% — приходится на гидромеханические передачи, как наиболее надежные и долговечные.
Вот главные преимущества современных гидромеханических передач:
— облегчение управления автомобилем и возможность сосредоточить внимание водителя на дорожной обстановке;
— повышение комфортабельности за счет плавного трогания с места и переключения передач;
— улучшение динамических качеств (разгон с места и в движении) благодаря большим передаточным отношениям первой передачи и оптимальному выбору передач при различных условиях движения;
— повышение проходимости благодаря плавному подводу крутящего момента двигателя к ведущим колесам;
— улучшение топливной экономичности в городских условиях — до 15% — без ее изменения при установившихся скоростях в результате работы двигателя в оптимальных режимах;
— увеличение ресурса двигателя до 50% из-за отсутствия его механической связи с трансмиссией.
Второй основной узел гидромеханической передачи — автоматическая механическая передача (собственно коробка передач). Она состоит из планетарного механизма (ряды шестерен), системы управления планетарным механизмом (фрикционные сцепления и ленты, муфты свободного хода) и системы гидравлического управления.
Наибольшее распространение в качестве планетарного механизма получили редукторы типа SIMPSON и RAVIGNEAUX. Редукторы типа SIMPSON имеют два планетарных ряда, а редукторы RAVIGNEAUX имеют один полуторный ряд. Редукторы SIMPSON применяются более чем в 70% планетарных механизмов, поскольку позволяют получить независимые передаточные числа первой и второй передач. Но редукторы RAVIGNEAUX позволяют получить четыре передачи, в то время как SIMPSON — только три.
В качестве узлов управления в гидромеханической передаче применяются работающие в масле фрикционные сцепления и тормозные ленты.
Фрикционные диски сцепления и тормозные ленты изготавливаются из специальной целлюлозно-бумажной композиции. К сожалению, аналогов этим материалам на территории бывшего Союза нет.
Посредством включения и выключения в определенной последовательности сцепления и тормозных лент происходит перераспределение крутящего момента двигателя в планетарном механизме. Этим и обеспечивается плавное переключение передач.
Применение других фрикционных материалов в дисках сцепления и лентах ухудшает качество переключения передач и резко снижает долговечность всей гидропередачи.
Кроме сцеплений и лент, в гидромеханических передачах для повышения плавности переключении применяются муфты свободного хода, которые в зависимости от относительного вращения ее звеньев могут передавать или не передавать крутящий момент.
Система гидравлического управления представляет собой различные гидравлические клапаны, обеспечивающие поддержание определенных давлений, переключение передач в автоматическом режиме (или по желанию водителя), плавность и безударность переключения передач. Все эти клапаны собраны в едином узле, который называется панелью управления. Гидравлические клапаны изготавливаются с высокой точностью, в процессе эксплуатации практически не изнашиваются и не регулируются.
Для осуществления работы гидропередачи применяется масляный насос. Он подает масло в узлы управления планетарным механизмом, в систему гидравлического управления, а также в гидротрансформатор и систему смазки коробки передач. Как правило, для этого применяются шестеренчатые насосы внутреннего зацепления, приводимые во вращение коленчатым валом двигателя.
Видимо, уже ясно, что гидромеханические передачи являются сложными и дорогостоящими узлами. А потому только правильная их эксплуатация и техническое обслуживание смогут обеспечить их высокую надежность.
Для водителя единственно видимый элемент управления гидромеханической передачей — это рычаг ручного переключения передач. Примеры рычагов различных автомобилей представлены на фотографиях. Все эти автомобили имеют напольное расположение рычага. Но часто (в основном на автомобилях американского производства) встречаются рычаги, расположенные на рулевой колонке.
Обычно, отражение включенного диапазона (шкала положений) располагается рядом с рычагом или в зоне щитка приборов (например, на некоторых Ситроенах и многих американских автомобилях). Иногда шкала положений дублируется у рычага и на щитке приборов.
Как правило, рычаг переключения передач в автоматической коробке имеет шесть положений:
P — «паркинг». Стояночное положение рычага переключения, блокирующее ведущие колеса автомобиля от вращения, однако в самой коробке передач при этом включена «нейтраль»;
R — «задний ход». Диапазон движения автомобиля задним ходом;
N — «нейтраль». Отсутствует передача момента двигателя к ведущим колесам, которые при этом не заблокированы. Используется для буксировки автомобиля;
D (A) — «движение». Диапазон движения автомобиля вперед с автоматическим переключением передач с первой до максимальной и наоборот;
2 (S) — «двойка». Диапазон движения автомобиля вперед с автоматическим переключением только с первой на вторую передачу и наоборот;
1 (L) (B) — «единица». Диапазон движения автомобиля вперед только на первой передаче без каких-либо переключений.
В настоящее время встречаются увеличенные шкалы диапазонов рычага переключения передач (до семи положений). Это связано с установкой четырехступенчатых, а в последнее время и пятиступенчатых автоматических коробок передач. Тогда в шкале появляется еще один диапазон:
3 — «тройка». Диапазон движения автомобиля вперед с автоматическим переключением с первой по третью передачу.
Часто, чтобы не изменять шкалу диапазонов рычага переключения, включение четвертой (повышающей) передачи осуществляют кнопкой, расположенной на рычаге или на панели приборов. В последних моделях автоматических трансмиссий встречаются кнопки выбора режимов переключения передач. Они имеют, как правило, два режима:
E — экономичный;
S — спортивный.
Могут быть еще два дополнительных режима:
N — нормальный;
M — механический.
У всех типов рычагов переключения существуют фиксаторы диапазонов, которые не позволяют случайно перевести рычаг из одного диапазона в другой. Эти фиксаторы исполнены в виде кнопки на ручке рычага или в виде направляющей щели рычага. При кнопочном фиксаторе рычаг переключения передвигается вперед или назад, когда одновременно водитель нажимает на кнопку. При щелевом фикса-торе рычаг двигается вперед или назад с боковым перемещением. Без снятия с фиксатора рычаг переключения может перемещаться только из диапазона N в диапазон D или из D в 2 (3), в зависимости от конструкции пульта управления автомобиля.
Движение на автомобиле с автоматической трансмиссией намного облегчает жизнь водителя. Однако эксплуатация «автоматика» потребует определенных навыков.
При автоматической трансмиссии запуск двигателя стартером возможен только в положении Р или N.
Во избежании неожиданного движения машины рекомендуется пуск стартером производить только при положении Р.
Перед троганьем следует нажать на педаль тормоза и перевести рычаг в нужный диапазон. После характерного включения сцепления автоматической трансмиссии (легкий толчок и снижение оборотов холостого хода двигателя) нужно снять ногу с тормоза и начать движение, регулируя скорость педалью газа.
Итак, подчеркнем, все переводы рычага управления коробкой передач перед началом движения должны производиться при заторможенном автомобиле, а начинать движение можно только после характерного включения автоматической трансмиссии.
Перевод рычага из диапазона D в диапазон R и обратно допускается с учетом вышесказанного.
Запрещается включение заднего хода при движении вперед и переднего — при движении назад.
При включенном положении D в коробке передач происходят автоматические переключения. Этот диапазон является основным при движении вперед. Если в коробке есть повышающая передача, то рекомендуется в городских условиях ею не пользоваться, т. е. выключать кнопку или ставить рычаг в диапазон 3.
При движении в горных и других тяжелых условиях рекомендуется использовать диапазон 2.
На длительных спусках и при гололеде нужно применять торможение двигателем путем включения диапазонов 2 или даже 1, в зависимости от скорости:
— диапазон 2 включать при скорости не выше 80 км/ч;
— диапазон 1 — не выше 50 км/ч.
При движении вперед допускается перестановка рычага из диапазона D до диапазона 1 и обратно. Однако перед этими манипуляциями педаль газа должна быть освобождена.
При кратковременных остановках, например, на светофоре, в пробках и т. п., а также при любых режимах движения не рекомендуется переводить рычаг управления коробкой передач в положение N. То есть, не пользоваться накатом.
При длительных стоянках рычаг управления коробкой передач нужно установить в положение Р. Включенный при этом блокирующий механизм надежно удерживает машину даже при значительных уклонах.
Установка рычага в диапазон Р производится только при полностью остановленном автомобиле!
Механизм блокировки нельзя применять как средство замедления или остановки. Его включение в движении может привести к поломке деталей автоматической трансмиссии.
Диапазон N необходим только для буксировки автомобиля. Кроме того, следует избегать буксировки автомобиля на расстояния свыше 100 км.
При движении автомобиля в диапазоне D переключение передач происходит автоматически, в зависимости от скорости движения и положения акселератора.
Если во время движения резко нажать на газ, то в зависимости от скорости автомобиля будет происходить принудительное включение понижающей передачи, позволяющее значительно улучшить динамику разгона. Но важно помнить, что частое пользование принудительным включением понижающих передач снижает долговечность автоматической трансмиссии.
Движение при максимальном нажатии на педаль газа или близком к нему также снижает долговечность трансмиссии. То есть, спокойная манера вождения обеспечит максимальную долговечность автоматической коробки.
Для обеспечения надежности автоматической трансмиссии, естественно, необходимо ее грамотное обслуживание. Оно в основном заключается в своевременной (не реже одного раза в неделю) проверке уровня масла.
Для этого нужно затормозить автомобиль стояночным тормозом и установить рычаг переключения в диапазон Р. Пустить двигатель и оставить его работать на холостом ходу. После двух-трех минут, не выключая двигатель и удерживая автомобиль рабочим тормозом, устанавливать рычаг переключения передач поочередно во все диапазоны, делая паузу приблизительно по 5 с в каждом из них, закончив диапазоном Р. Затем проверить уровень масла в гидропередаче по указателю в маслоналивной трубе. При непрогретой гидропередаче (надпись «cold») уровень масла должен находиться между верхней и нижней метками указателя.
Добавлять масло следует через чистую воронку с мелкой сеткой, не допуская попадания в гидропередачу грязи и воды.
Указатель масла при проверке должен быть вставлен в маслоналивную трубу до упора. Не допускается протирка этого указателя ворсистыми материалами, оставляющими волокна.
В качестве рабочей жидкости для гидропередач применяется специальное масло типа ATF DEXRON. Использование другого масла категорически запрещено: это приведет к полному нарушению работы гидропередачи, в первую очередь вследствии разрушения резиновых деталей и ухудшения фрикционных свойств дисковых сцеплений и ленточных тормозов. Особо отметим, что на территории бывшего СССР нет никаких аналогов масла для использования в автоматических трансмиссиях иностранного производства.
Напоследок скажем, что в случае поломки автоматической трансмиссии лучше не пытаться отремонтировать ее своими силами или с помощью «гаражно-домашних специалистов». Качественный ремонт возможен только в специальных условиях силами высококвалифицированных специалистов.
