Крутящий момент в автоматической трансмиссии

FAQ Передача крутящего момента в АКПП Aisin-8

Ниже, на сильно упрощённом изображении коробки передач, в разрезе, демонстрируются пути передачи крутящего момента при включении отдельных передач.
На приводимой ниже схеме блока клапанов показывается, какие электромагнитные клапаны активируются для включения соответствующей передачи.

1-я передача

Фрикционная муфта K1 и муфта свободного хода F
Входной вал КП передаёт крутящий момент двигателя на водило PT1 простого планетарного ряда.
При этом сателлиты P1 обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S1 и тем самым приводят во вращение коронную шестерню H1.
Фрикционная муфта K1 соединяет коронную шестерню H1 с солнечной шестернёй S3 и тем самым вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
Муфта свободного хода блокирует вращение водила PT2.
От солнечной шестерни S3 крутящий момент передаётся на сателлиты P3.
Опираясь на водило PT2, они передают крутящий момент дальше, на коронную шестерню H2.
Коронная шестерня H2, в свою очередь, связана с выходным валом КП.
В определённых дорожных ситуациях включением 1-й передачи в режиме Tiptronic можно использовать торможение двигателем.
Торможение двигателем на 1-й передаче обеспечивается сжатием тормоза B2.
Тормоз B2 блокирует водило PT2 так же, как и муфта свободного хода. Но в отличие от муфты свободного хода F тормоз B2 удерживает водило PT2 в обоих направлениях вращения.

2-я передача

Фрикционная муфта K1 и тормоз B1
Как и на первой передаче, крутящий момент двигателя вводится в двойной планетарный ряд через коронную шестерню H1 простого планетарного ряда.
Для этого фрикционная муфта K1 соединяет коронную шестерню H1 с солнечной шестернёй S3.
Тормоз B1 блокирует солнечную шестерню S2. От солнечной шестерни S3 крутящий момент передаётся на сателлиты P3.
Сателлиты P2 обкатываются по солнечной шестерне S2 и вместе с сателлитами P3 приводят во вращение коронную шестерню H2.

3-я передача

Фрикционные муфты K1 и K3
Как и прежде, муфта K1 соединяет коронную шестерню H1 с солнечной шестернёй S3.
Кроме того, муфта K3 соединяет коронную шестерню H1 с большой солнечной шестернёй S2.
Сателлиты P2 и P3 блокируются муфтами K1 и K3. Теперь водило PT2 вращается вместе с солнечными шестернями S2 и S3.
Таким образом, крутящий момент передаётся через водило PT2 на коронную шестерню H2.

4-я передача

Фрикционные муфты K1 и K4
Снова муфта K1 соединяет коронную шестерню H1 с солнечной шестернёй S3 и тем самым вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
Муфта K4 соединяет водило PT1 с солнечной шестернёй S2 и тем самым тоже вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд, но с другой входной частотой вращения.
Солнечная шестерня S3 вращается медленнее солнечной шестерни S2.
Сателлиты P2/P3 обкатываются по быстрее вращающейся солнечной шестерне S2 и приводят во вращение коронную шестерню H2.

5-я передача

Фрикционные муфты K1 и K2
Муфта K1 соединяет коронную шестерню H1 с солнечной шестернёй S3 и тем самым вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
Муфта K2 соединяет вал турбинного колеса с водилом PT2 и тем самым тоже вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
Сателлиты P2 и P3 вместе с водилом PT2 приводят во вращение коронную шестерню H2.

6-я передача

Фрикционные муфты K2 и K4
Вал турбинного колеса вращает водило PT1 простого планетарного ряда и наружный барабан фрикционной муфты K2.
Муфта K4 соединяет водило PT1 с солнечной шестернёй S2 и тем самым вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
Муфта K2 соединяет вал турбинного колеса с водилом PT2 и тем самым тоже вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
Солнечная шестерня S2 направляет крутящий момент на сателлиты P2. Через водило PT2 крутящий момент передаётся на сателлиты P3.
Вместе с сателлитами P2 сателлиты P3 приводят во вращение коронную шестерню H2.

7-я передача

Фрикционные муфты K2 и K3
Вал турбинного колеса вращает водило PT1 простого планетарного ряда и наружный барабан фрикционной муфты K2.
Водило PT1 приводит во вращение сателлиты P1, которые обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S1 и тем самым вращают коронную шестерню H1.
Муфта K3 соединяет коронную шестерню H1 с солнечной шестернёй S2 и тем самым вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
Муфта K2 соединяет вал турбинного колеса с водилом PT2 и тем самым тоже вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
Сателлиты P2, вращаемые совместно солнечной шестернёй S2 и водилом PT2, вместе с жёстко связанными с ними наружными сателлитами P3a приводят во вращение коронную шестерню H2.

8-я передача

Фрикционная муфта K2 и тормоз B1
Тормоз B1 блокирует солнечную шестерню S2. Муфта K2 соединяет вал турбинного колеса с водилом PT2 двойного планетарного ряда и тем самым вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
Длинные сателлиты P3 обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S2 и вместе с сателлитами P2 приводят во вращение коронную шестерню H2.
Фрикционные муфты K1 и K3 разомкнуты. Простой планетарный ряд в передаче крутящего момента участия не принимает.

Передача заднего хода

Фрикционная муфта K3 и тормоз B2
Вал турбинного колеса вращает водило PT1 простого планетарного ряда. Водило PT1 приводит во вращение сателлиты P1, которые обкатываются по неподвижной солнечной шестерне S1.
За счёт этого приводится во вращение коронная шестерня H1.
Муфта K3 соединяет коронную шестерню H1 с солнечной шестернёй S2 и тем самым вводит крутящий момент в двойной планетарный ряд.
В двойном планетарном ряду водило PT2 заблокировано тормозом B2.
От солнечной шестерни S2 крутящий момент передаётся на сателлиты P2 и P3.
Опираясь на неподвижное водило PT2, они передают крутящий момент на коронную шестерню H2, связанную с выходным валом.
При этом коронная шестерня H2 вращается против направления вращения двигателя.

Соотношение крутящего момента двигателя и допустимого крутящего момента АКПП. Техническая страничка.

Здравствуйте уважаемые читатели нашего блога. Сегодня — Пятничное. Техническая страничка на тему — соотношение крутящего момента двигателя и допустимого крутящего момента АКПП.
Тема немного занудная. Надеемся, будет интересно для всех кто интересуется техническими аспектами.

Тему подсказал наш подписчик windel

Изначально вопрос звучит так:
Известно, что АКПП рассчитана под определённый крутящий момент. Так же известно, что гидротрансформатор увеличивает крутящий момент до 1,8 — 2.5 раз.
Допустим мотор выдаёт 400Нм, и коробка установлена тоже с максимальным моментом на 400Нм. Но когда машина будет стартовать с места, за счёт увеличенного крутящего момента в гидротрансфоматоре, в коробку пойдёт

800Нм. Учитывается ли это производителем АКПП, и означает ли это что по факту, запас по крутящему моменту у АКПП больше.

Что же, давайте разбираться по порядку.

Начинаем с гидротрансформатора. Действительно, одна из функций гидротрансформатора как устройства — увеличивать крутящий момент от двиг. в акпп в момент трогания авто! Про это мы подробно написали например в ЭТОЙ статье когда рассказывали про конструктивные особенности ГТ. Напомним. При Начале движения, когда двигатель (и насосное колесо ГТ) — вращается, а трансмиссия (входной вал акпп, турбинное колесо ГТ) -стоит на месте — специальное реакторное колесо в ГТ — передаёт вращение от насосного колеса на турбинное так, что крутящий момент от двигателя — УВЕЛИЧИВАЕТСЯ! увеличение составляет в 1,8-2,5 раза в зависимости от конструкции и настроек ГТ. Итак мы понимаем. Если в характеристиках ДВС указано значение крутящего момента, в момент трогания и начального разгона — на акпп — передаётся бОльший крутящий момент!

Теперь про двигатель и его характеристику. Для простоты понимания буду упрощать некоторые моменты. Основные отличия в характеристиках моментов -между бензиновым и дизельным двигателем. На дизеле (и это важнейшее преимущество) — крутящий момент достигает максимума — уже на низких оборотах. На бензиновом моторе — при более высоких. Далее — приведем для сравнения два графика.

И теперь про АКПП.
Действительно — производитель при проектировании АКПП — закладывает характеристики, в том числе -одна из основных — максимальный передаваемый крутящий момент. Определяет основную возможность акпп передавать определенное усилие. Складывается из: прочности деталей, фрикционных свойств фрикционных муфт, масла, давления сжатия фрикционов, фрикционных свойств муфты блокировки ГТ и т.п.
Характеристика акпп по макс крут моменту — обычно также указывается.

Подведем небольшой теоретический итог. При компоновке двигателя и акпп, конструктор естественно учитывает тот факт, что при старте — от двигателя будет передаваться БОЛЬШИЙ крут момент чем по характеристике мотора. Именно за счет увеличения момента в ГТ. И коробка подбирается — так сказать -с некоторым запасом по моменту. При этом — характеристика ГТ — разная напр для дизеля и бенз.мотора! Это важно. Дизелю — НЕ НУЖНО сильное преобразование момента, т.к. он итак выдает макс момент уже при старте! А вот для бенз.двигателя — нужно. Именно поэтому ГТ на дизеле — имеет меньший коэф.увеличения момента в отличии от бенз мотора.
Также надо отметить, что характеристика коробки по макс моменту — не настолько строгая что небольшое превышение сразу приведет к поломке. И поэтому при подборе коробки — может не быть строгого равновесия. Т.к. гамма коробок ограничена, для некоторых моторов прилагаемая коробка будет иметь бОльший "запас" по крут моменту. а для некоторых — меньший.

Что из всего этого следует?
1. ГТ -разные! для одной и той же коробки но для разных двигателей, особенно отличаются для дизеля и бензина.
2. Основная нагрузка на акпп — именно при трогании, когда крут момент — подпрыгивает до максимума. И чем интенсивнее разгон — тем труднее коробке. А если разгоняться долго и часто? :))Правильно! коробка чаще будет работать в предельных режимах! Вот почему — основной "источник" износа акпп — это … водитель любящий частые старты.
3. Характеристика двигателя по моменту — должна быть меньше — чем характеристика для коробки — т.к. должен быть запас именно для момента старта, когда момент от двигателя — дополнительно возрастает в ГТ,
4. Но при этом этот запас может быть незначительный т.к. предполагается что разгон — это все таки — гораздо более редкая по времени часть работы акпп. А если в Вашей практике — разгоны — частые, долгие и интенсивные, вероятно что Ваша коробка будет чаще работать именно на пределе.

Читайте также  Интервал замены трансмиссии масла

Пример.
Для примера возьмем автомобиль который недавно был в ремонте . BMW X5 2012 г VIN L832685
Двигатель — дизель, рядная шестерка BMW N57D30D
АКПП — ZF 8HP70 макс крутящий момент заявлен — до 750 Нм При этом — точной характеристики АКПП в зависимости напр от оборотов, включенной передачи — производитель НЕ УКАЗЫВАЕТ. Т.е. показана некая средняя цифра.

Характеристика по моменту для этого двигателя — характерна для дизеля.
Уже при 1500 об/мин — крут момент — 560Нм

Как видно — крут момент по двигателю — меньше чем предельный для акпп. Точная характеристика по моменту для ГТ — неизвестна, но можно предположить что в такой связке -установлен ГТ с возможностью увеличения крут момента напр 1,5-1,8. И — да, в момент старта, дизель передает на коробку — макс крутящ момент, который при увеличении — достигает и возможно — несколько превышает средний заявленный для акпп. Помним, что момент старта — достаточно кратковременный, увеличение момента снижается по мере роста скорости автомобиля.

Для Бензинового мотора Для примера — N52NB30 — характеристика ГТ будет другая. ГТ будет иметь более высокий коэф увеличения. т.к. бенз.мотор в момент старта — имеет более низкую (в отличии от дизеля) характеристику момента.

Общий итог примерно такой.

При проектировании связки мотор-коробка — конструктор учитывает характеристики двигателя и подбирается акпп так, чтобы в предельно высокий момент от двигателя — не превышал (или превышал но недолго) — возможности акпп.
Но при этом помним — в режиме например старта — коробка может работать в режиме предельных нагрузок — если машина стартует интенсивно.

Фух. Всем кто дочитал — респект и уважуха :) Легкой пятницы и хороших выходных!

В качестве PS.
Часто возникает вопрос про "усиление" акпп. На эту тему — можно почитать в ЭТОЙ СТАТЬЕ,

Надеемся, статья была интересной.
Любите Ваши машины.

Капитальный ремонт АКПП BMW, Audi, Land Rover, Jaguar, Volkswagen, Jeep, Cadillac, Infiniti, VOLVO, RENAULT, TOYOTA, MAZDA, PEUGEOT, CITROEN, NISSAN, FORD. Бесплатная диагностика АКПП. Онлайн консультации. Бесплатная эвакуация.
Москва

Ремонт и сервисное обслуживание легковых автомобилей

Одним из основных узлов гидромеханической передачи является преобразователь вращения (гидротрансформатор), который служит для автоматического и бесступенчатого (плавного) изменения крутящего момента двигателя (аналог сцепления в механической трансмиссии).

Внутри гидротрансформатора АКПП находится три лопастных колеса: насос (ротор), турбина и реактор.

Во время работы двигателя он полностью заполняется маслом под давлением, которое совершает сложное движение, передавая крутящий момент двигателя от насосного колеса на турбину.

В процессе своей работы любой гидротрансформатор коробки-автомат может находиться одном из двух состояний: функционирования в режиме редуктора и функционирования в режиме жидкостной муфты сцепления.

Характерным отличием первой фазы является большая скорость вращения насоса (ротора) по сравнению с турбиной, когда преобразователь вращения выступает в роли редукторного блока.

В механических редукторах для привода шестерни большего размера используется шестерня меньшего размера, причем вал большей шестерни вращается медленнее, развивая при этом больший крутящий момент (за счет увеличения плеча).

В преобразователе вращения, когда насос вращается быстрее турбины, основная энергия затрачивается на раскручивание рабочей жидкости.

Благодаря специфичности формы лопаток центр давления смещается к наружной стороне колеса турбины, которое на данном этапе может быть уподоблено большей шестерне механического редуктора.

До определенного предела, чем больше составляет разница скоростей вращения турбины и насоса, тем сильнее проявляется редукторный эффект.

Кроме того, реактор, удерживаясь от вращения обгонной муфтой, обеспечивает возврат большей части неиспользуемого турбиной потока назад к насосу, дополнительно усиливая эффективность передачи крутящего момента.

При полном открывании дроссельной заслонки и нераскрученной турбине насос обеспечивает максимальный подъем давления рабочей жидкости с концентрацией центра давления на наружных концах турбинных лопаток (максимальное плечо).

Предельный, развиваемый преобразователем вращения крутящий момент иногда называют также моментом пробуксовки гидротрансформатора.

Максимальное передаточное отношение, обеспечиваемое преобразователями вращения, в большинстве АКПП составляет 2:1 — 2.5:1, что определяется не пределом возможностей преобразователя вращения, а компромиссом, достигаемым с учетом таких отрицательных эффектов, сопровождающих дальнейший рост усиления, как повышение температуры и увеличение расхода топлива.

Когда турбинное колесо раскручивается, давление вращающейся жидкости на его лопатки, естественно, падает, что приводит к автоматическому снижению обеспечиваемого преобразователем передаточного отношения.

В момент, когда скорости вращения турбины и насоса максимально сближаются, преобразователь вращения превращается из подобия редуктора в обычную жидкостную муфту сцепления.

Следует заметить, что полного выравнивания скоростей насоса и турбины достигнуть не возможно ввиду неизбежности естественных потерь энергии.

Обычно турбина разгоняется не более чем до 90% от скорости насоса. На этом этапе необходимость в реакторе отпадает и происходит его отпускание за счет переключения обгонной муфты.

В процессе движения транспортного средства, в зависимости от изменения нагрузки (степени выжимания педали газа), преобразователь вращения может непрерывно переходить из состояния редуктора в состояние сцепления и обратно.

Преобразователи неблокируемого типа

Преобразователь вращения помещается в купол AКПП, приворачивается к приводному диску коленчатого вала двигателя и обеспечивает передачу крутящего момента первичному (входному) валу трансмиссии.

Типичный преобразователь коробки-автомат состоит из трех главных компонентов: насоса, иногда называемого также ротором, турбины и реактора.

Насос встроен в корпус преобразователя, жестко соединенный с приводным диском. Вращение насоса приводит к раскручиванию находящейся внутри преобразователя жидкости, которая, в свою очередь, передает крутящий момент турбине, посредством шлицов соединенной с первичным валом трансмиссии.

Насос и турбина АКПП в совокупности формируют жидкостную муфту сцепления. Соответствующим образом просчитанная форма лопаток обоих элементов обеспечивает максимальную эффективность передачи крутящего момента от двигателя трансмиссии.

Следует заметить, что наибольший крутящий момент развивается двигателем на холостых оборотах и при его величине приблизительно 23 Нм даже самая эффективная жидкостная муфта сцепления способна обеспечить достаточную приемистость автомобилю, масса которого составляет около тонны, только за счет полного открывания дроссельной заслонки на оптимальных оборотах.

Использование реактора в автоматических коробках передач позволяет значительно повысить эффективность функционирования жидкостной муфты в полном диапазоне изменения эксплуатационных параметров двигателя (обороты и нагрузка).

Реактор призван обеспечивать максимальное повышение эффективности передачи крутящего момента от насоса к турбине.

Реактор коробки автомат представляет собой установленное в центр сборки преобразователя вращения турбинное колесо, лопатки которого обеспечивают перенаправление возвращающегося к насосу вихревого потока, который теперь начинает уже не препятствовать, а содействовать вращению коленчатого вала.

В ступичную часть реактора устанавливается роликовая обгонная муфта, вал которой жестко соединен с корпусом сборки.

Муфта обеспечивает возможность вращения ректора лишь в одном направлении, полностью блокируя противоположное.

Когда скорости вращения насоса и турбины максимально сближаются, что обычно происходит при движении автомобиля с крейсерской скоростью или во время деселерации, реактор отпускается и начинает свободно вращаться на роликах подшипника муфты.

При превышении относительной скоростью насоса некоторого определенного значения происходит блокировка обгонной муфты за счет воздействия на лопатки реактора гидравлического давления, что приводит к включению механизма перенаправления потока.

В некоторых преобразователях, когда требуется максимальное повышение эффективности передачи крутящего момента двигателя используются два реактора, — первичный развернут в сторону насоса, вторичный в сторону турбины.

При повышенных нагрузках на двигатель оба реактора блокируются своими обгонными муфтами и к насосу перенаправляется большая часть вихревого потока.

По мере разгона турбины нагрузка постепенно падает и вторичный реактора отпускается, сокращая передачу крутящего момента, одновременно ограничивая проскальзывание, что обеспечивает повышение эффективности отдачи сборки.

Преобразователи блокируемого типа

Главной задачей, которую призвана решать жидкостная муфта коробки-автомат является обеспечение ограниченного проскальзывания между ведущим и ведомым элементами автоматической коробки передач.

Проскальзывание не только обеспечивает безударность ввода компонентов в зацепление, но также позволяет избежать развития вибраций, вызываемых крутильными колебаниями.

Однако любое инженерное решение основано на компромиссах, и в данном случае платой за преимущества, выигранные благодаря использованию жидкостной муфты вместо механического или фрикционного зацепления, становится снижение эффективности отдачи силового агрегата и повышение расхода топлива.

Даже в самых современных преобразователях автоматических коробок передач максимальная скорость вращения турбины не превышает 90% от скорости вращения насоса. Сказанное означает, что на каждые 10 оборотов насоса приходится лишь 9 оборотов турбины.

В настоящее время на большинстве АКПП легковых автомобилей и легких грузовиков используются преобразователи вращения блокируемого типа.

По конструкции блокируемые преобразователи отличаются от рассмотренных выше неблокируемых очень незначительно, добавляется лишь еще один узел, обеспечивающий механическое зацепление коленчатого вала двигателя с первичным валом коробки-автомат.

В настоящее время наиболее широкую популярность приобрели три основных типа блокируемых преобразователей, подробному описанию конструкций и принципа функционирования которых посвящен материал приведенных ниже подразделов.

Преобразователи оборудованные блокиратором поршневого типа с гидравлическим приводом

Читайте также  Диагностические коды неисправностей трансмиссии

В данной простейшей схеме в качестве блокирующего элемента коробки-автомат обычно используется нажимной фрикционный диск с торсионными демпферными пружинами, аналогичный, применяемым в сцеплениях ручных коробок передач.

Посредством оборудованной шлицами ступицы диск жестко сочленяется с турбинным колесом преобразователя.

Фрикционной поверхностью диск развернут к приводному диску секции кожуха преобразователя. При включении сцепления диск прижимается к кожуху, обеспечивая восприятие турбиной крутящего момента непосредственно от коленчатого вала двигателя.

Активация блокиратора происходит за счет подачи гидравлического давления на всю заднюю поверхность нажимного диска коробки-автомат. Для вывода турбины из зацепления с кожухом преобразователя давление подается на противоположную сторону диска.

В подобной схеме нажимной диск работает как посаженный на шлицевой вал поршень, что собственно и определяет этимологию названия блокиратора.

В продуктах компании Chrysler, не смотря на некоторые конструктивные отличия, используется та же концепция.

Вместо оборудованной шлицами ступицы здесь используются торсионные демпферные пружины, равномерно распределенные по наружному периметру блокирующего поршня (диска сцепления) и обеспечивающие блокировку последнего с турбинным колесом преобразователя.

При подаче управляющего давления поршень (диск) прижимается к закрепленному на приводном диске кожуху преобразователя.

Преобразователи оборудованные блокиратором вязкостного типа

Данная схема широко используется в преобразователях вращения автоматических коробок передач разработки компании GM. Использование вязкостной муфты позволяет полностью устранить вероятность рывков при включении блокировки.

Несмотря на отсутствие возможности полного устранения проскальзывания преобразователя при движении автомобиля в крейсерском режиме, применение такого блокиратора позволяет все же заметно сократить расход топлива.

Основными конструктивными элементами муфты коробки-автомат являются корпус, ротор и заполняющая полость между ними специальная силиконовая жидкость. Ротор посредством шлицов соединен с турбинным колесом преобразователя.

При подъеме давления трансмиссионной жидкости наружная стенка корпуса муфты прогибается, в результате чего роторный диск под воздействием силиконового наполнителя плотно прижимается к крышке преобразователя.

В данной схеме силикон выполняет функцию демпферной пружины. Обеспечивая высокую инерционность зацепления, блокираторы вязкостного типа могут использоваться при движении транспортного средства практически на любой передаче, кроме первой.

Отсутствие возможности полного устранения проскальзывания, приводит к быстрому разогреву корпуса такого преобразователя при высоких нагрузках.

С целью устранения риска недопустимого перегрева компонентов в электронную систему управления оборудованных вязкостным блокиратором автоматической коробки передач обычно добавляется специальный контур, обеспечивающий автоматическое выключение сцепления по сигналу специального информационного датчика, считывающего температуру жидкости непосредственно с корпуса ротора.

Преобразователи, оборудованные механическим блокиратором прямого действия

Преобразователи с механической схемой включения блокировки используются в 4-ступенчатых АКПП AOD разработки компании Ford, а также в трансмиссиях ZF Chrysler.

Крышка преобразователя оборудована пружинным торсионным демпфером и встроенной шлицевой муфтой.

Внутрь полого первичного (входного) вала коробки-автомат помещен приводной вал прямого действия, один конец которого введен в зацепление со встроенной в корпус преобразователя шлицевой ступицей, а второй соединен с муфтой сцепления 3-й и 4-й передач внутри трансмиссионной сборки.

При движении на 3-й передаче 40% крутящего момента передается через преобразователь вращения и 60 — через приводной вал. На 4-й передаче весь крутящий момент передается непосредственно по валу, в обход преобразователя.

Новая 8-ступенчатая коробка: спорт, гибрид, экология

Новая 8-ступенчатая коробка: спорт, гибрид, экология

Подробно об этой коробке «АБС-авто» писал в апреле 2012 года. Дело в том, что мы тестируем не автомобили как таковые, а узлы и агрегаты в составе автомобилей. Так было и в тот раз. Во время визита в Научно-производственный центр концерна ZF в Саарбрюкене нам дали возможность проверить разнообразные агрегаты этой марки в деле.

Мне повезло – я тогда оказался за рулем черного BMW 740 xDrive с полным приводом и весьма крутым нравом: под капотом притаился дизель мощностью 320 л. с., развивающий момент 640 Нм в диапазоне от 1800 до 3000 об/мин. Надо ли говорить, что на черном «бумере» стояла 8HP!

По-настоящему ее прелести ощущаешь только на автобане. А еще – на лесных холмах вблизи Саарбрюкена. А еще – на узких улочках немецких городков, через которые мы проезжали. Словом, везде, где довелось попробовать все режимы АКПП от «комфорта» до «спорта», когда переключение переходит в 2 раза быстрее. Но ты все равно не чувствуешь рывков, все происходит плавно, за этим следят аж 25 управляющих программ, «прошитых» в блоке управления.

Динамичная 8-ступенчатая автоматическая коробка (8HP) ZF является базой для новой модульной системы привода с передним продольным расположением силового агрегата в стандартной, полноприводной и гибридной версияхДинамичная 8-ступенчатая автоматическая коробка (8HP) ZF является базой для новой модульной системы привода с передним продольным расположением силового агрегата в стандартной, полноприводной и гибридной версиях

А на другой встрече в 2015 году нам представили 8HP второго поколения. Этот агрегат разрабатывали с учетом современных и будущих требований к транспортным средствам и их приводам. Новые АКПП позволили сократить расход топлива, повысить комфорт водителя и пассажиров и продемонстрировали широкие возможности адаптации к запросам заказчиков.

Коробка 8HP может использоваться в любых типах и модификациях автомобилей – в гибридных, полноприводных и спортивных версиях, а также в легких коммерческих грузовиках и автобусах, подверженных солидным нагрузкам. Сегодня миллионы серийных 8-ступенчатых АКПП работают в более чем 600 сферах человеческой деятельности.

При разработке гибридного варианта особое внимание уделили оптимизации автономного электрического хода – так заявляли инженеры концерна в 2015 году. Прошло два года.

И вот сегодня…

Специалисты ZF и Porsche разработали модульную гибридную трансмиссию на базе новой 8-ступенчатой коробки передач с двойным сцеплением (8DT). Агрегат отвечает всем сегодняшним и будущим трендам в области приводов для спортивных автомобилей.

Новинка отличается быстротой переключения передач, высоким уровнем комфорта и гибкостью управления. Одной из ключевых целей разработки было создание версии с электроприводом.

Благодаря новой концепции расположения шестерен в конструкцию интегрировали гибридный модуль мощностью 100 кВт. При этом длина коробки передач осталась такой же, как и у существующей спортивной версии 7DT. Также была реализована опция со встроенной раздаточной коробкой для полноприводных автомобилей. В ней используется фрикционная муфта для передачи крутящего момента на передний мост при весьма умеренном расходе топлива.

Модульный принцип конструкции коробки передач. Новая трансмиссия 8DT применяется при переднем продольном расположении силового агрегата в четырех различных версиях – стандартной, полноприводной, гибридной, гибридной с полным приводом. Крутящий момент имеет три ступени регулировки и достигает 1000 НмМодульный принцип конструкции коробки передач. Новая трансмиссия 8DT применяется при переднем продольном расположении силового агрегата в четырех различных версиях – стандартной, полноприводной, гибридной, гибридной с полным приводом. Крутящий момент имеет три ступени регулировки и достигает 1000 Нм

Снижению потерь мощности в трансмиссии до 28% способствуют:

  • широкий диапазон передаточных чисел;
  • дополнительная восьмая передача;
  • оптимизированная система смазки;
  • усовершенствованный электронный блок управления, разработанный концерном ZF.

Новая коробка передач собирается на заводе ZF в Бранденбурге. Первым серийным автомобилем, оснащаемым трансмиссией 8DT, стал новый Porsche Panamera. А теперь о некоторых особенностях подробнее.

Слово руководителю разработки

«В новой спортивной АКПП 8DT нам удалось в небольшом монтажном пространстве объединить мгновенное переключение передач, высокую эффективность и возможность полностью электрического режима движения без ущерба для функциональности, – говорит д-р Юрген Грейнер, руководитель отдела разработок коробок передач для легковых автомобилей концерна ZF Friedrichshafen AG. – По сравнению с нынешней АКПП 7 DT новая 8-ступенчатая коробка передач с двойным сцеплением обладает более стабильным крутящим моментом, улучшенной спортивной динамикой, высоким уровнем комфорта и эффективности. При этом размеры остались неизменными. Более того, удалось уменьшить потери мощности на 28% процентов и увеличить и без того высокую скорость переключения».

«Первые шесть ступеней оптимизируют ускорение до пиковых показателей, – уточняет г-н Грейнер. – Две следующие ступени, седьмая и восьмая, напротив, действуя как повышающие, снижают число оборотов и расход топлива даже без использования электрического режима».

Четыре версии

Новая 8-ступенчатая коробка передач с двойным сцеплением подходит для автомобилей с передним продольным расположением силового агрегата и поставляется в четырех различных версиях – стандарт, полный привод, гибрид, гибрид с полным приводом.

Все модификации оснащаются тремя ступенями регулировки крутящего момента до 1000 Нм. Он изменяется благодаря модулям двухдискового сцепления. Но основная коробка передач и комплект шестерен при этом остаются неизменными, унифицированными. Это относится также к гидравлической системе, системе переключения, механизму блокировки трансмиссии на стоянке, а также электронному блоку управления вместе с программным обес­печением.

Чтобы получить максимально компактную базовую коробку передач 8DT, была разработана новая конструкция шестерен с двумя промежуточными и одним выходным (суммирующим) валом. Все неподвижные шестерни, расположенные на ведущих валах трансмиссии, задействуются многократно и более эффективно.

В итоге уменьшилось количество плоскостей вращения, а базовая коробка передач стала значительно короче. Благодаря этому удалось сохранить требуемую длину гибридного модуля и встроить его в ограниченное монтажное пространство.

Подобная конструкция зубчатых колес имеет еще одно преимущество. За счет модульного принципа конструкции возможны варианты ее использования не только в автомобилях с передним продольным расположением силового агрегата, но и в других конфигурациях.

Экология

Концерн ZF специально разработал компактный гибридный модуль для дополнительного варианта новой 8-ступенчатой коробки передач с двойным сцеплением. Он включает демпфер крутильных колебаний, разделительную муфту вместе с актуаторами, электродвигатель и может быть интегрирован в картер сцепления. Этот никак не сказывается на габаритах коробки передач, но повышает ее эксплуатационные характеристики.

Максимальная мощность 100 кВт, постоянная продолжительная мощность 55 кВт и крутящий момент 400 Нм позволяют автомобилю в полностью электрическом режиме развивать скорость до 140 км/ч. Разумеется, эта технология позволяет реализовать все остальные функции гибридного привода, включая рекуперацию энергии при торможении и режим поддержания уровня заряда.

Компактный гибридный модуль встроен в новую 8-ступенчатую коробку передач с двойным сцеплением. Имея максимальную мощность 100 кВт, постоянную продолжительную мощность 55 кВт и крутящий момент 400 Нм, он обеспечивает разгон автомобиля в полностью электрическом режиме до 140 км/чКомпактный гибридный модуль встроен в новую 8-ступенчатую коробку передач с двойным сцеплением. Имея максимальную мощность 100 кВт, постоянную продолжительную мощность 55 кВт и крутящий момент 400 Нм, он обеспечивает разгон автомобиля в полностью электрическом режиме до 140 км/ч

Для полного привода

Интегрированная раздаточная коробка, устанавливаемая на полноприводные варианты АКПП 8DT, при необходимости передает дополнительный крутящий момент на передний мост. В полноприводных версиях используется многодисковая муфта мокрого типа, которая работает с постоянной пробуксовкой. Давление муфты меняется в зависимости от того, какой крутящий момент необходимо передать на передние колеса в той или иной дорожной ситуации.

Читайте также  Комплект трансмиссии для велосипеда shimano deore

Новая конструкция шестерен с двумя промежуточными и одним выходным (суммирующим) валом была смоделирована таким образом, чтобы сделать коробку передач 8DT максимально компактнойНовая конструкция шестерен с двумя промежуточными и одним выходным (суммирующим) валом была смоделирована таким образом, чтобы сделать коробку передач 8DT максимально компактной

Умная механика

Электронный блок управления трансмиссией (ЭБУ) с программным обеспечением для АКПП 8DT – собственная разработка концерна ZF.

ЭБУ располагается вне корпуса коробки передач. Это позволяет защитить электронику от воздействия высоких температур, которые возникают в поддоне трансмиссии и могут достигать 150 °C.

Электронное управление обеспечивает работу АКПП 8DT с максимальной эффективностью и с оптимальным расходом топлива. Причем с учетом взаимодействия с другими системами автомобиля. В специальном режиме ECO блок управления понижает давление в коробке передач при соответствующих дорожных условиях, что уменьшает потребляемую мощность без ущерба для комфорта и динамических характеристик движения.

В режиме «старт-стоп» ДВС может быть отключен уже на скорости 10 км/ч, и автомобиль будет двигаться по инерции до полной остановки. Кроме того, движение накатом с выключенным двигателем возможно и на более высоких скоростях.

Повышению эффективности АКПП 8DT способствует также система смазки, которую можно активировать по требованию. Она регулирует подвод масла к каждому отдельному участку трансмиссии в зависимости от дорожной ситуации и условий движения.

Система смазки состоит из двух насосов, соединенных через гидравлический блок управления. Координация и регулирование всех процессов осуществляется программой управления потоком охлаждающего масла Cool Oil Flow Management (COFM), заложенной в память ЭБУ. Она контролирует текущий расход масла, необходимого для каждого элемента трансмиссии. При этом для подачи жидкости в требуемом объеме используются оба насоса.

Кроме того, программа COFM обеспечивает оптимальное охлаждение зубчатых зацеплений, направляя поток масла именно в ту ступень трансмиссии, которая в данный момент передает мощность.

АКПП Ford 6F35 (GM 6T45)

http://www.transakpp.ru/232/main/ford/6f35.html

АКПП Ford 6F35(GM 6T45)

http://www.transakpp.ru/232/main/ford/6f35.html

posted image

трансмиссия, автомат, акпп, автоматическая коробка, 6F35, GM6T45, коробка переключения передач

Посмотрите график характеристик зависимости крутящего момента, мощности от частоты вращения двигателя Куги. Ещё раз повторяю у Куги максимальный крутящий момент при частоте 1600-4000 (5000). Долговечность работы всех (. ) подшипников (двигателя и трансмиссии) зависит от крутящего момента, на котором эксплуатируется автомобиль. Дружеский совет, почитайте о крутящем моменте двигателя, посмотрите формулы расчёта подшипников.

Графики представлены в зависимости от частоты вращения двигателя. С вами тяжело общаться, с чем сравнить даже не знаю, особенно мне понравилось "отрицательная величина крутящего момента". Общение прекращаю.

zagroman

цитата:
Графики демонстрируют МАКСИМАЛЬНЫЙ крутящий момент, т е под полным газом, с полностью открытым дросселем, педалькой в пол, как Вам понятнее. Еще раз повторяю во всех случаях, кроме нажатия газа в пол крутящий момент меньше, Вы же чувствуете, разницу в разгоне, в зависимости от степени нажатия педали газа — это и есть крутящий момент. Более того при торможении двигателем крутящий момент становится отрицательной величиной, представьте себе.

Т.е. если я еду со скоростью 40 км/ч при примерно 2000 об/мин крутящий момент при этом не 240, а скажем 190нм что ли?

Я думаю, что вам ответят вообще 24 Нм (если посмотреть предыдущие посты)

Я бы согласился с вами, но разговор шёл о моменте по двигателю, а на по сцеплению. Отрицательный момент может быть на колесе, но не у двигателя. Вспомните, что крутящий момент влияет на динамику разгона, а на скорость влияет мощность двигателя. Увеличивая число оборотов мы при этом увеличиваем мощность (согласно графика), поэтому автомобиль разгоняется. Если следовать вашей логике, то увеличивая скорость и увеличивая сопротивление движению вы уменьшаете крутящий момент двигателя, который у Куги имеет "полку"

цитата:
Не надо забывать, что у нас турбированный двигатель у которого максимальный крутящий момент имеет "полку" на основном режиме эксплуатации

цитата:
Полка момента не под "полным газом", а с 1600 до 4000 (5000), те почти всегда

цитата:
Ещё раз повторяю у Куги максимальный крутящий момент при частоте 1600-4000 (5000)

Ваше заблуждение в том, что вы полагаете, что момент это есть константа, вы заладили — полка, полка.
Постараюсь объяснить еще раз.
Момент = сила на плечо. Сила в ДВС формируется сгоранием смеси в камере сгорания, при этом сила направлена перпендикулярно оси цилиндра, в сторону коленвала. Через кривошипно-шатунный механизм сила преобразуется в крутящий момент, Плечо равно расстоянию от оси коленвала (оси коренной шейки) до оси шатуна (оси шатунной шейки). На выходе коленвала установлен маховик, показания момента, как правило, приводят на маховике. Сила, с которой воспламеняющаяся смесь толкает поршень, зависит от степени наполнения камеры сгорания, которая в свою очередь, зависит от положения дроссельной заслонки.
Вывод: крутящий момент на маховике зависит от положения дроссельной заслонки.
Всем известны графики момента и мощности, эти графики называются Внешними Скоростными Характеристиками. Внешними, потому что измерения снимаются, при полностью открытой ДЗ. Однако кроме ВСХ, есть графики Частичных Скоростных Характеристик (ЧСХ).
Которые демонстрируют момент и мощность при частичном открытии ДЗ, например на 10-20-30% и так далее.
Приведу график ВСХ и ЧСХ некого абстрактного мотора, не куги )):

posted image

Циферки у каждого графика — это степень открытия ДЗ.
Видно, что момент, это не прямая линия на графике, а поле, а если привязаться к оборотам то вертикальный отрезок, от пика КМ до 0.

цитата:
Я бы согласился с вами, но разговор шёл о моменте по двигателю, а на по сцеплению. Отрицательный момент может быть на колесе, но не у двигателя

вы же еще вчера вечером высмеивали саму возможность существования отрицательного момента?
Поясню и тут. Момент, как и сила величина векторная, т.е. имеющая направление.
Колесо-приводные валы-коробка передач (абстрагируемся от ее типа)-коленвал-шатун-поршень, при включенной передаче, все эти детали находятся в жесткой кинематической связи.
Как момент, возникающий на коленвале, передается в пятно контакта покрышки с дорогой, производя разгон, или равномерное движение ТС, преодолевая силы сопротивления.
Точно так же и момент возникающий на колесе (который формируют силы сопротивления, х на радиус колеса), передается на коленвал.
Т.е. при торможении двигателем происходит изменения вектора КМ на коленвале, иначе говоря он становиться отрицательным.
Более того, этот момент, формируемый силами сопротивления есть всегда, когда есть движение автомобиля.
А установившийся режим движения — ни что иное как равенство моментов двигателя и сил сопротивления.
Короче, заканчиваю экскурс в физику, кто хотел понять тот понял, кто продолжает упорствовать в своих заблуждениях, тот просто глуп.

Момент = сила на плечо. Сила в ДВС формируется сгоранием смеси в камере сгорания, при этом сила направлена перпендикулярно оси цилиндра, в сторону коленвала.

Через кривошипно-шатунный механизм сила преобразуется в крутящий момент, Плечо равно расстоянию от оси коленвала (оси коренной шейки) до оси шатуна (оси шатунной шейки).

Вывод: крутящий момент на маховике зависит от положения дроссельной заслонки.

вы же еще вчера вечером высмеивали саму возможность существования отрицательного момента?

при торможении двигателем происходит изменения вектора КМ на коленвале, иначе говоря он становиться отрицательным.

Я ничего не путаю. График отражает зависимость максимальных (. )крутящих моментов (о которых и шла речь), которые возникают в отдельно взятом цилиндре, при определённом положении коленвала (15 градусов между осью шатуна и осью цилиндра), один раз за четыре хода и при различных частотах вращения коленвала.

Как может быть сила, возникающая при сжигании топлива, направлена перпендикулярно оси цилиндра?

Вы забываете, что усилие на коленвал передаётся через шатун, т.е. с постоянно изменяющимся углом, поэтому к составляющей этой силы и проводится перпендикуляр, который и считается плечом момента, а не расстояние от коренной до шатунной шейки.

Крутящий момент на маховике не может пропорционально зависеть от положения дроссельной заслонки, иначе как вы сможете объяснить падение крутящего момента после 4000 (5000) оборотов.

Я высмеивал отрицательное значение крутящего момента двигателя. Если вы обсуждали отрицательные моменты на колесе, то откуда в ваших постах брались значения крутящего момента 240 Нм, 350 Нм или это как то связано с сопротивлением качению автомобиля?

Теперь о графике. Вы сами то поняли, что на нём изображено? Я могу сказать только, что при различных положениях дроссельной заслонки,при вращении коленвала происходит изменение угловой скорости вращения коленвала (как известно она изменяется в течении одного оборота), что влечёт за собой сначала увеличение крутящего момента, а потом его падение и это при всех положениях заслонки. И ни о какой мощности двигателя, а тем более числе оборотов о которых вы упоминаете речи не идёт.

Отрицательным крутящий момент двигателя при движении автомобиля быть не может иначе он бы просто заглох, что и происходит , когда крутящий момент по двигателю меньше, чем по сцеплению, например при трогании с 6 передачи.

Перестаньте изучать "физику", а лучше возьмите хорошую книжку по конструированию и расчёту автомобиля

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: