Механические элементы коробки передач

Гидротрансформатор

Гидротрансформаторы служат для передачи крутящего момента двигателя посредством циркулирующей в их рабочей полости жидкости. Эти устройства, обеспечивающие компенсацию разности частот вращения двигателя и трансмиссии, идеально подходят для перехода от неподвижного состояния к движению. Гидротрансформатор также позволяет повышать крутящий момент. Насосное колесо гидротрансформатора преобразует механическую энергию, получаемую от силового агрегата, в гидравлическую энергию рабочей жидкости, а повторное преобразование обратно в механическую энергию происходит на лопастях турбинного колеса. В гидротрансформаторе в процесс преобразования крутящего момента помимо насосного и турбинного колёс включен реактор, который изменяет направление потока жидкости.

Гидротрансформатор состоит из насоса, турбины и реакторов. Гидротрансформатор способен работать в двух диапазонах, на первой стадии обеспечивается увеличение крутящего момента и на второй, функционируя в качестве простой гидромуфты, без какого-либо увеличения момента.

Турбинное колесо всегда имеет частоту вращения меньшую, чем насос. Это соотношение частот вращения турбинного и насосного колес максимально при неподвижном автомобиле и уменьшается с увеличением его скорости. Так как реактор соединен с гидротрансформатором через муфту свободного хода, которая может вращаться только в одном направлении, то, благодаря особой форме лопаток реактора и турбины поток масла направляется на обратную сторону лопаток реактора, благодаря чему реактор заклинивается и остаётся неподвижным, передавая на вход насоса максимальное количество остаточной энергии масла, сохранившееся после вращения им турбины.


Передаточное отношение определяется отношением угловой скорости турбины к угловой скорости насоса. От этого параметра зависят как коэффициент момента, так и коэффициент трансформации.

К преимуществам гидротрансформатора относятся: бесступенчатое изменение крутящего момента и частоты вращения, демпфирование крутильных колебаний, поглощение пиковых значений моментов и передача мощности без какого-либо заметного износа.

Плавная форма элементов гидротрансформатора позволила изменить круглую форму на эллипсную, что привело к уменьшению толщины.

Максимальная степень управления демпфирующей муфтой увеличивается от 11° до 18,5°, что приводит к увеличению изменения частоты вращения и экономии топлива.

Масляный насос

Масляный насос изготовлен из алюминия (основание вала реактора), что привело к уменьшению его веса, а также выбор типа «Pharacoid» обеспечивает повышение КПД при низкой частоте вращения.

Тормоза

Автоматическая коробка передач (A4CF) оборудована тормозами низких передач и передачи заднего хода, а также вторым тормозом. Тормоз низких передач и передачи заднего хода блокирует кольцеобразную шестерню низких передач и передачи заднего хода и крепежный элемент планетарной ускоряющей передачи на 1-й скорости.

Дисковая возвратная пружина воздействует на тормоз низких передач и передачи заднего хода, при этом уменьшается проскальзывание и увеличивается долговечность механизма, при уменьшении размеров. Солнечная шестерня планетарной ускоряющей передачи закреплена на картере коробки передач вторым тормозом 2-й скорости.

Муфты

В автоматической коробке передач (A4CF) используются многодисковые муфты и муфта свободного хода.

Муфта - это механизм, посредством которого подвижные элементы планетарного ряда блокируются между собой. Муфта состоит из пакета фрикционных дисков. Входной крутящий момент передаётся с корпуса муфты (барабана) на ведущие диски. Ведомые диски поддерживаются втулкой, которая передает выходной крутящий момент. Поршень приводится в действие давлением масла.


Двигаясь под давлением масла, поршень посредством диска плотно прижимает ведущие диски пакета к ведомым, заставляя их вращаться как единое целое и осуществляя передачу крутящего момента от корпуса к втулке. Как только давление масла падает, поршень под действием возвратной пружины перемещается назад, ведущие и ведомые диски разжимаются, и крутящий момент через муфту больше не передаётся. Для уменьшения веса корпус муфты изготовлен из листового металла.

Даже когда муфта выключена, в корпусе. который вращается с большой частотой, масло, оставшееся между корпусом и втулкой, отбрасывается под действием центробежной силы к внутренней стенке корпуса. Вследствие этого возникает остаточное давление масла, которое прикладывается к поршню, вынуждая его к перемещению и дополнительному включению муфты.

Муфта свободного хода может вращаться лишь в одном направлении. Она состоит из подвижного внутреннего кольца, зафиксированного наружного кольца и кулачков.

1. Муфта понижающей передачи

Муфта понижающей передачи задействована на 1-й, 2-й и 3-й передачах. Крутящий момент входного вала передается солнечной шестерне понижающей передачи.

Давление масла в муфте понижающей передачи, находящееся между поршнем и корпусом нажимает на поршень, при этом прекращается передача крутящего момента от корпуса к втулке.

2. Муфта включения передачи заднего хода и муфта ускоряющей передачи

Муфта включения передачи заднего хода задействована при включении заднего хода и передает крутящий момент входного вала к солнечной шестерне передачи заднего хода.


Муфта ускоряющей передачи задействована на 3-й и 4-й передачах и передает крутящий момент входного вала к крепежному элементу планетарной передачи ускоряющей передачи и корончатому зубчатому колесу низких передач и передачи заднего хода.

Механизм парковки

Механизм парковки кулачкового типа механически блокирует автоматическую коробку передач в целях предотвращения скатывания автомобиля при его парковке.

Роликовый механизм парковки, устанавливаемый на новом поколении коробок передач, оборудован основанием для перемещения ролика и очень сложен. Механизму парковки кулачкового типа используемому в коробке передач A4CF1 не требуется основание, а только направляющая, которая препятствует свободному перемещению кулачка, что упрощает сам механизм.

Гидравлический привод

Работа автоматической трансмиссии невозможна без совершенной гидравлической системы и средств ее контроля.

VFS (электромагнитный клапан с изменяемым усилием) установлен в блоке клапанов автоматической коробки передач A4CF. VFS изменяет давление в трубопроводе от 4,5 бар до 10,5 бар в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки и включенной передачи, что улучшает характеристику переключения передач и приводит к уменьшению потребления топлива.

Редукционный клапан, установленный, в блоке клапанов приводит к уменьшению давления управления электромагнитным клапаном, вместо уменьшения давления в трубопроводе, как это применяется в коробках передач HIVEC.

Золотниковый клапан в блоке клапанов изготовлен из алюминия, а не стали. что уменьшает утечку жидкости, вызванную тепловым расширением, между корпусом блока клапанов и золотниковым клапаном при высокой температуре.

Переключающий клапан, электромагнитный клапан и предохранительный клапан управляются так. чтобы при выходе из строя электронного управления коробкой передач автомобиль мог продолжать движение на 3-й передаче.