9.2.1 4-ступенчатая автоматическая трансмиссия (АТ)

4-ступенчатая автоматическая трансмиссия (АТ)

Общая информация и принцип функционирования

Общие сведения

Конструкция АТ

1  —   Блокировочная муфта гидротрансформатора 2  —   Гидротрансформатор 3  —   Ведущий вал 4  —   Вал привода насоса 5  —   Картер трансформатора 6  —   Насос 7  —   Картер насоса 8  —   Картер коробки передач 9  —   Муфта включения задней передачи 10  —   Ленточный тормоз 11  —   Муфта включения 4-й передачи 12  —   Передний планетарный ряд 13  —   Задний планетарный ряд 14  —   Муфта переднего хода 15  —   Муфта свободного хода переключения с 3-й передачи на 4-ю 16  —   Муфта обеспечения режима торможения двигателем

17  —   Муфта включения первой и задней передач 18  —   муфта свободного хода переключения с 1-й передачи на 2-ю 19  —   Промежуточный вал 20  —   Шестерня промежуточной передачи 21  —   Муфта управления задним приводом 22  —   Вал привода заднего моста 24  —   Шестерня промежуточной передачи 25  —   Шестерня блокировки выходного вала 26  —   Клапанная сборка 27  —   Поддон картера 28  —   Ведущая шестерня главной передачи 29  —   Ведомая шестерня главной передачи 30  —   Насосное колесо трансформатора 31  —   Реактор трансформатора 32  —   Турбинное колесо трансформатора

Данная Часть Главы Коробка переключения передач посвящена автоматической трансмиссии (АТ). Информация по РКПП приведена в Части 5-ступенчатая ручная коробка переключения передач (РКПП) настоящей Главы.

Для комплектации рассматриваемых в настоящем Руководстве моделей, используются АТ с электронной системой управления.

В задачи системы входит точное управление переключением скоростных режимов, принятие решения о необходимости использования режима торможения двигателем и блокировки гидротрансформатора и пр. В качестве исходной информации при принятии решений модулем управления (TCM) используются поступающие от соответствующих датчиков сведения о положении дроссельной заслонки, скорости движения транспортного средства, оборотах двигателя, положении рычага селектора АТ и т.п.

Кроме того, система управления автоматически определяет требуемый режим функционирования двигателя. В зависимости от параметров движения могут выбираться такие режимы функционирования двигателя, как “нормальный” (наиболее экономичный режим) и “форсированный”, когда обеспечивается отбор полной развиваемой агрегатом мощности, что бывает необходимо, например, при обгонах или длительном подъеме в гору.

Коробка передач, состоящая из двух простых планетарных рядов с одновенцовыми сателлитами, обеспечивает возможность получения наиболее благоприятных параметров динамики движения автомобиля.

Коробка обеспечивает четыре передачи переднего хода и одну - заднего.

Для управления коробкой передач используются две муфты свободного хода и четыре гидроаккумулятора, обеспечивающие плавность переключения передач и блокировки гидротрансформатора.

Для снижения уровня передаваемых на кузов автомобиля вибраций АТ оборудована специальной демпферной системой.

В TCM включен блок самодиагностики, что в значительной мере повышает надежность функционирования трансмиссии и облегчает поиск причин отказов.

Ввиду сложности конструкции АТ, отсутствия в свободной продаже сменных внутренних компонентов, а также необходимости использования специального оборудования, составители настоящего Руководства не рекомендуют владельцам автомобилей выполнять капитальный ремонт трансмиссии собственными силами. В настоящей Главе рассмотрены лишь процедуры диагностики общих отказов АТ, ее текущего обслуживания, основных регулировок, снятия и установки.

Иногда, в случае серьезной поломки, разумнее и проще заменить трансмиссию, чем тратить время и средства на восстановление вышедшей из строя сборки. Вне зависимости от выбранного способа введения отказавшей АТ в действие, самостоятельное выполнение ее снятия и установки помогут в значительной степени сократить расходы (прежде удостоверьтесь, что трансмиссия действительно нуждается в восстановительном ремонте).

Буксировка автомобиля с отказавшей АТ должна производиться со скоростью не выше 50 км/ч (30 миль/ч) и на расстояние не более 80 км (50 миль)!

Особенности системы управления

Электронная система управления всех полноприводных моделей Subaru разработана на основе системы управления переднеприводных моделей. Гидравлическая часть системы управления дополнительно включает в себя электромагнитный клапан и муфту управления приводом задних колес. На основе анализа поступающих от различных информационных датчиков данных TCM определяет оптимальную величину крутящего момента, передаваемого на задние колеса автомобиля и реализует его при помощи электромагнитного клапана за счет управления давлением в бустере муфты управления заднего привода.

Электронная система управления точно задает режимы функционирования управляющей муфты заднего привода, что особенно эффективно при эксплуатации автомобиля в тяжелых дорожных условиях при движении на малых скоростях, когда особое значение приобретает плавность изменения развиваемого ведущими колесами тягового усилия.

Для моделей, оборудованных ABS, благодаря использованию муфты управления заднего привода повышается эффективность торможения транспортного средства.

По сравнению с РКПП повышается общая управляемость автомобиля, что отражается на комфортности движения.

Устройство гидротрансформатора

Конструкция гидротрансформатора АТ

1  —   Коленчатый вал 2  —   Приводной диск 3  —   Фрикционная шайба с волнистой пружиной 4  —   Демпфер упругих колебаний 5  —   Блокировочная муфта 6  —   Кожух насосного колес	7  —   Насосное колесо 8  —   Турбинное колесо 9  —   Реактор 10  —   Муфта свободного хода 11  —   Ведущий вал

Гидротрансформатор представляет собой заполненную маслом неразборную конструкцию, состоящую из насосного колеса, турбинного колеса, реактора и блокировочной муфты.

Насосное колесо через приводной диск непосредственно связано с коленчатым валом двигателя. К насосному колесу приварена втулка привода масляного насоса, который выполняет функцию нагнетания давления в гидравлической части системы управления и системе смазки АТ.

Режим трансформации. Трансформация производится в определенном диапазоне крутящих моментов двигателя, при этом реактор, благодаря функционированию муфты свободного хода имеет жесткую связь с картером трансмиссии.

Режим гидромуфты. В режиме гидромуфты трансформация крутящего момента не производится и на вал турбинного колеса реактора гидравлическим способом передается развиваемый двигателем постоянный крутящий момент. В этом случае реактор уже не имеет жесткой связи с картером и свободно вращается вместе с потоком рабочей жидкости.

Режим блокировки. В режиме блокировки насосное и турбинное колеса жестко соединены блокировочной муфтой. При определенных оборотах двигателя система управления выдает команду на блокировку трансформатора и вся развиваемая двигателем мощность передается на выходной вал гидротрансформатора, минуя стадию гидравлического преобразования. При этом полностью устраняется пробуксовка в трансформаторе (разность оборотов турбинного и насосного колес), что в свою очередь приводит к снижению оборотов двигателя и, - как следствие, - уменьшению расхода топлива и снижению уровня шумового фона.

Масляный насос

Масляный насос имеет лопастную конструкцию и расположен между гидротрансформатором и коробкой передач. Насос имеет переменную производительность и управляется давлением обратной связи, подаваемым от регулятора давления.

Планетарная коробка передач

Конструкция планетарной сборки

1  —   Водило планетарного ряда 2  —   Сателлиты 3  —   Большое центральное колесо (эпицикл) 4  —   Малое центральное колесо (солнце)

В коробке передач используются два планетарных ряда (передний и задний) с одновенцовыми сателлитами, четыре блокировочные муфты (муфты включения задней передачи, муфта включения высших передач, муфта переднего хода и муфта обеспечения режима торможения двигателем), один ленточный тормоз, один дисковый тормоз и две муфты свободного хода (переключений 1/2 и 3/4). Конструкция коробки обеспечивает реализацию четырех передних передач и одной задней. Коробка обладает тремя степенями свободы, ввиду чего для получения какого-либо передаточного отношения требуется попарное включение элементов ее управления.

Главная передача и дифференциал

В АТ используется главная передача гипоидного типа. Ведущий вал-шестерня главной передачи помещена в сдвоенный конический роликовый подшипник, установленный в корпусе масляного насоса и второй роликовый подшипник, расположенный в консоли картера коробки передач. Ведомая шестерня помещена в картер дифференциала.

Регулировка гипоидной передачи производится путем подбора требуемой по толщине прокладки, устанавливаемой между внешней обоймой сдвоенного конического подшипника и корпусом насосной сборки.

На заднем конце ведущего вала-шестерни установлена ведомая шестерня промежуточной передачи.

Шестерни дифференциала закреплены на приводных валах стопорными кольцами

Ведущая шестерня привода спидометра установлена непосредственно в картере дифференциала и соединена с гибким тросом, выходящим из правой стенки гидротрансформатора. Не забывайте периодически смазывать привод спидометра.

Механизм выбора рабочего диапазона АТ

Конструкция механизма селектора диапазонов АТ

1  —   Картер трансмиссии 2  —   Рычаг селектора АТ (в салоне автомобиля) 3  —   Пружина 4  —   Клапан выбора диапазона 5  —   Пластина 6  —   Рычаг 7  —   Исполнительный рычаг в картере АТ 8  —   Датчик-выключатель положения АТ 9  —   Приводной трос

Конструкция рычага селектора АТ

1  —   Крышка 2  —   Переключатель режимов функционирования трансмиссии 3  —   Кнопка 4  —   Пружина 5  —   Рукоятка 6  —   Крышка рычага 7  —   Приводной трос переключателя режимов АТ 8  —   Пластина 9  —   Уплотнительная прокладка 10  —   Фиксатор	11  —   Оболочка троса 12  —   Гайка (2) 13  —   Сердечник тросовой сборки 14  —   Гайка (1) 15  —   Тяга 16  —   Рычаг 17  —   Дистанционная втулка 18  —   Дистанционная втулка 19  —   Колодка 20  —   Штифт

Механизм выбора рабочего диапазона состоит из рычага селектора, установленного в салоне центральной напольной консоли, справа от водителя, приводного троса, системы тяг, клапана выбора диапазона и механизма блокировки выходного вала коробки передач, обеспечивающего соединение рычага селектора с клапаном выбора диапазона.

Перемещение рычага селектора влечет за собой перемещение приводного троса, при этом штифт, расположенный на конце рычага приводит в действие датчик-выключатель положения АТ, сигнал которого передается на блок управления (TCM).

На валу механизма выбора диапазонов расположены пластина и рычаг. Пластина оснащена семью канавками, каждая из которых соответствует одному из семи положения рычага селектора (Р, R, N, D, 3, 2 и 1). При помощи данных канавок осуществляется фиксация рычага в заданном положении.

При переводе рычага селектора в положение “Р” срабатывает механизм блокировки выходного вала коробки передач, что предотвращается возможность самопроизвольного скатывания автомобиля под уклон.

Механизм блокировки выходного вала коробки передач

При блокировке выходного вала коробки передач конец защелки попадает в канавку шестерни блокировочного механизма. Шестерня расположена на валу ведущей шестерни промежуточной передачи.

При переводе рычага селектора в положение “Р” тяга блокировочного механизма смещается назад. В задней части тяги установлены пружина и кулачок, причем кулачок может свободно перемещаться относительно тяги. Тяга и кулачок входят в зацепление с V-образной канавкой связанного с картером трансмиссии исполнительного механизма и защелкой. В таком положении, в случае перемещения тяги назад, кулачок сдвигается к задней части защелки и V-образной канавки. Защелка начинает поворачиваться в направлении шестерни блокировочного механизма и входит в зацепление с ее канавкой. Если конец защелки попадает на зуб шестерни, то кулачок перестает двигаться и в результате дальнейшего перемещения рычага начинает сжиматься пружина. Под воздействием развиваемого пружиной усилия кулачок попадает в канавку шестерни блокирующего механизма. Если рычаг переводится в другое положение, то кулачок под воздействием возвратной пружины поворачивается в противоположном направлении, освобождая блокировочную шестерню.

Система управления приводом задних колес

Данная система посредством электронного блокиратора управляет муфтой привода задних колес. Система была впервые разработана специалистами компании Subaru и состоит из блока управления давлением в бустере муфты, датчика скорости движения автомобиля (VSS) и электромагнитного клапана.

В памяти электронного блока хранятся оптимальные для различных условий эксплуатации транспортного средства значения передаваемого муфтой крутящего момента. Основываясь на комбинации эксплуатационных параметров автомобиля (скорость движения автомобиля, положение дроссельной заслонки, положения рычага селектора, пробуксовка колес и т.п.), блок управления выбирает из памяти соответствующий коэффициент привода задних колес в максимальной степени отвечающий текущим условиям. Данный коэффициент служит управляющим сигналом для формирования электромагнитным клапаном соответствующего давления в бустере муфты управления задним приводом.

Назначение рабочих диапазонов АТ

Положение “Р”

Выбирается при парковке автомобиля. В этом положении, в трансмиссии выключены все элементы управления, а ее выходной вал заблокирован, - движение автомобиля невозможно. Переводить селектор в положение “Р” следует только после полной остановки транспортного средства.

Перевод селектора в положение “Р” во время движения может привести к выходу трансмиссии из строя!

Положение “R”

Задний ход. Переводить селектор в позицию “R” можно только после полной остановки транспортного средства.

Включение задней передачи во время движения автомобиля может привести к выходу трансмиссии из строя!

Положение “N”

Нейтральное положение. В коробке выключены все элементы управления, что обеспечивает отсутствие жесткой кинематической связи между ее ведущим и ведомым валами. Механизм блокировки выходного вала при этом выключен, т.е. автомобиль может свободно перемещаться. Не рекомендуется переключать трансмиссию в положение “N” при движении накатом.

Ни в коем случае не выключайте зажигание при движении под уклон!

Положение “D”

Основной режим движения. Обеспечивает автоматическое переключение с первой по четвертую передачу. Рекомендуется при движении в нормальных условиях.

Положение “3”

Разрешено движение на первых трех передачах. Рекомендуется использовать при движении по холмистой дороге или в условиях частых остановок (напряженный городской цикл).

Положение “2”

Разрешено движение только на первой и второй передачах. Рекомен-дуется использовать, например, по извилистым горным дорогам. Переключение на третью и четвертую передачи запрещено. На этом диапазоне эффективно используется режим торможения двигателем.

Положение “1”

Разрешено движение только на первой передаче. Этот диапазон позволяет максимально реализовать режим торможения двигателем. Он рекомендуется при движении на крутых спусках, подъемах и бездорожье.