Бесступенчатая Коробка Передач и Неисправности|АвтоЦентр

menu
person

Бесступенчатая Коробка Передач и Неисправности

Рассмотрим бесступенчатую коробку передач, виды и неисправности.

  1. Бесступенчатая Коробка Передач
    1. Бесступенчатые коробки передач бывают
    2. Неисправности бесступенчатой коробки передач

Бесступенчатая Коробка Передач

Бесступенчатые коробки передач оптимально сочетают характеристики двигателя с всевозможными режимами эксплуатации автомобиля. Преимущество данного вида коробок перед механической,  заключается в возможности повышения производительности и топливной экономичности, а также уменьшение выброса токсичных веществ в атмосферу, что обеспечивается оптимальными условиями работы двигателя. Но данные преимущества ведут к уменьшению коэффициента ускоряющей передачи

Бесступенчатые коробки передач бывают

Механические, гидравлические и электрические. Одна из лучших моделей коробок  относится к механическим бесступенчатым передачам, где используется гибкий ремень.

Основные элементы бесступенчатой коробки передач:

1) механизм включения:

- электромагнитная муфта или гидротрансформатор

- фрикцион с дисками

2) первичный шкив

3) вторичный шкив

4) стальной ремень

5) система электронно-гидравлического управления коробкой передач

6) узел движения задним ходом

7) главная передача с дифференциалом

Бесступенчатая автоматическая коробка передач. Кроме основного принципа, «Multitronic» не имеет ничего общего с популярным в 50-е годы прошлого века бесступенчатым вариатором, пластиковый ремень которого не обладал необходимой прочностью. Торговое название «Multitronic» закреплено за бесступенчатой коробкой передач производства Audi. Среди преимуществ этой системы, помимо запатентованного гидромеханического датчика крутящего момента и сложной электронной системы управления (с поддержанием частоты вращения, компенсирующей «эффект резиновой ленты»), можно также назвать пластинчатую цепь нового типа (см. рис. В3.4).

Рис. В3.2. Система «Multitronic», схематическое изображение (ист.: Audi)

Электронный блок управления

В отличие от старых вариантов новая цепь обеспечивает передачу более высокого крутящего момента и - благодаря точной регулировке усилия прижима - более высокий КПД автоматической коробки передач. Небольшая конструктивная высота цепи позволила улучшить ее гибкость и, соответственно, уменьшить минимальный диаметр шкивов, на которых вращается цепь. Это помогло значительно увеличить диапазон регулировки передаточных отношений между шкивами вариатора.

В результате был получен очень большой разброс между самым коротким и самым длинным передаточным отношениями. Разброс передаточных отношений - это число, получаемое путем деления передаточного отношения при трогании с места на конечное передаточное отношение. Коробка передач может передавать крутящий момент до 300 Н м (рис. В3.2).

Автоматическая коробка передач «Multitronic» обеспечивает следующие преимущества:

более низкий расход топлива;

  • отсутствие перерасхода топлива по сравнению с механическими коробками передач;

  • улучшенные динамические показатели;

  • пониженный уровень шума;

  • меньшую частоту вращения деталей;

  • уменьшенную массу;

  • ускорение без прерывания тягового усилия;

отсутствие «эффекта резиновой ленты»;

  • функцию «Tiptronic» с шестью характеристиками переключения передач и шестью ступенями;

  • шестую повышающую передачу.

В отличие от ступенчатых автоматических коробок передач, в конструкции «Multitronic» крутящий момент коленчатого вала двигателя передается на ведущие колеса через две «мокрые» дисковые муфты переднего и заднего хода в коробке передач. Такой принцип обеспечивает более высокий КПД, чем гидротрансформатор крутящего момента, используемый в автоматических коробках передач. Управление муфтами осуществляется с помощью гидравлики. При этом рабочее давление в системе управления рассчитывается электронным блоком на основе различных параметров и модулируется в редукционном клапане с помощью управляющего тока. Во избежание перегрева муфты периодически охлаждаются с помощью масла, подающегося к ним отдельным струйным насосом, который предусмотрен для снижения дополнительной нагрузки на гидронасос коробки передач.

Результатом целенаправленной регулировки давления является, в частности, передаточное отношение, обеспечивающее движение автомобиля на «ползучей» передаче. Автомобиль ведет себя так, словно оснащен автоматической коробкой передач с гидротрансформатором крутящего момента. Режим движения на «ползучей» передаче позволяет водителю маневрировать без нажатия педали акселератора, что способствует повышению удобства управления.

Особенностью режима движения на «ползучей» передаче является уменьшение усилия «ползания» на стоящем автомобиле с нажатой педалью тормоза, когда от двигателя требуется более низкий крутящий момент (сцепление разъединено). Это положительно сказывается на расходе топлива и уровне комфорта, так как сопровождается улучшением акустической обстановки (снижен шум трансмиссии на стоящем автомобиле) и значительным уменьшением усилия на педали тормоза, необходимого для удержания автомобиля на месте.

Если при стоянке на уклоне со слегка нажатой педалью тормоза автомобиль начинает откатываться назад, рабочее давление повышается и автомобиль удерживается на месте. Кроме этого, за счет определенного проскальзывания пластинчатой цепи в коробке передач обеспечивается демпфирование крутильных колебаний коленчатого вала двигателя, а за счет адаптивной компенсации износа - неизменно стабильное функционирование сцепления.

Сцепление передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя через планетарную передачу и промежуточную ступень далее на вариатор. Задача планетарной передачи состоит исключительно в обеспечении изменения направления вращения вала при подключении передачи заднего хода. Планетарная передача не участвует в распределении крутящего момента.

Ускоряющая

Рис. ВЗ.З. Коррекция передаточного отношения в бесступенчатой автоматической коробке передач

Рис. В3.5. Конструкция и принцип действия датчика крутящего момента

Регулировка ширины конических шкивов производится с помощью регулировочного и прижимного гидроцилиндров. Регулировочный гидроцилиндр обеспечивает ширину конического шкива в зависимости от требуемого передаточного отношения. Величина давления в регулировочном цилиндре изменяется в соответствии со значением, задаваемым электронным процессором гидравлического блока управления.

Прижимной гидроцилиндр обеспечивает постоянное давление прижима пластинчатой цепи половинками шкива, необходимое для оптимального натяжения цепи при любой нагрузке, а также для того, чтобы, с одной стороны, цепь не проскальзывала при передаче высокого крутящего момента, а с другой стороны - не возникали слишком большие потери на трение при передаче низкого крутящего момента. Управление давлением прижима осуществляется автоматически с помощью датчика крутящего момента в блоке ведущих шкивов. Датчик крутящего момента состоит из двух полусфер, в углублениях которых находятся шарики. Когда полусферы вращаются, они смещаются в осевом направлении относительно друг друга. Возникающее при этом осевое усилие передается на прижимной гидроцилиндр, который, в свою очередь, увеличивает или уменьшает давление прижима (рис. В3.5).

При пиках крутящего момента резкое осевое смещение полусфер датчика крутящего момента используется для быстрого нагнетания давления в прижимном гидроцилиндре (эффект насоса), что позволяет предотвратить проскальзывание пластинчатой цепи по шкивам в этих критических режимах работы.

Таким образом, гидравлика играет роль связующего звена между электроникой и механикой. Давление в системе создается с помощью специального насоса с серповидной вставкой, который приводится в движение первичным валом коробки передач. Чтобы избежать лишних дополнительных соединений, он встроен непосредственно в гидравлический блок управления.

На управление вариатором влияет также положение рычага селектора. Так, при выбранной передаче заднего хода вариатор использует передаточное отношение для трогания с места независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и скорости движения (которая, впрочем, в этом режим ограничивается электронным блоком управления). Механическая связь между рычагом селектора и управляющими элементами коробки передач обеспечивается с помощью троса. Для охлаждения трансмиссионного масла используется специальный охладитель масла, встроенный в радиатор двигателя. В процессе теплообмена участвует также охлаждающая жидкость из контура охлаждения двигателя.

Последний узел и одновременно «мозг» системы «Multitronic» - это электронный блок управления. Он встроен в коробку передач и прифланцован непосредственно к гидравлическому блоку управления. Для активизации коробки передач нужны всего три выходных сигнала: ток управления для регулировки проскальзывания сцепления, сигнал для регулировки передаточного отношения (т.е. изменения давления в регулировочном гидроцилиндре) и сигнал активизации для электромагнитного клапана системы охлаждения сцепления или системы защитного отключения. 

Данные для расчета этих сигналов передаются на блок управления через встроенные датчики, шину CAN, а также другие способы связи с периферией автомобиля (рис. В3.6). В блок управления встроены следующие датчики: датчик давления прижима, датчик рабочего давления в сцеплении, датчик температуры масла в коробке передач, датчик частоты вращения первичного вала коробки передач, два датчика частоты вращения вторичного  вала  и многофункциональный переключатель.   Для   измерения частоты вращения вторичного  вала  коробки передач используются два датчика, так как благодаря их смещенному расположению одновременно может распознаваться направление вращения вторичного вала.

Многофункциональный переключатель передает на блок управления информацию о положении рычага селектора. Он состоит из четырех датчиков Холла, сигналы которых интерпретируются как положения механических переключателей. Из-за того, что датчики встроены в блок управления, проверка их сигналов с помощью традиционных средств невозможна. Проверка сигналов датчиков осуществляется исключительно с помощью диагностического тестера путем считывания записей в регистраторе неисправностей или анализа блоков измеренных значений.

Данные, передаваемые по шине CAN от других автомобильных систем, схематически представлены на рис. В3.7. В числе прочего может поступать информация о частоте вращения коленчатого вала двигателя, скорости движения автомобиля, подключении функции «Tiptronic» и переключении с ее помощью на более низшую или более высшую передачи. Кроме этого, возможно также передавать выходной сигнал для индикации включенной передачи на комбинации приборов, а также осуществлять диагностику и программирование.

Еще одной особенностью электронного блока управления коробкой передач является возможность обновления программного обеспечения в случае рекламации. Для этого необходимо так называемое флэш-программирование. Речь идет об отдельном модуле памяти, программное обеспечение которого может обновляться в установленном состоянии с использованием более новой версии и диагностического интерфейса для расчета выходных сигналов. Однако флэш-программирование необходимо только в том случае, если причины рекламации могут быть устранены путем внесения изменений в программное обеспечение.

Неисправности бесступенчатой коробки передач

Неисправности элементов переключения. 

Основным фактором, влияющим на возникновение неисправностей в элементах переключения с фрикционным замыканием (дисковые муфты и тормоза), является тепловая перегрузка. 

Причинами ее могут быть, в первую очередь:

  • ненадлежащее техническое обслуживание (не-рекомендованная марка масла, пониженный уровень масла, неправильная настройка датчика нагрузки);

Рис. В3.8

Рис. В3.9

  • увеличенное количество переключений передач при перегрузке автомобиля;

  • превышение допустимой рабочей температуры коробки передач.

Рис. В3.10

А. Стальные диски

Изменение цвета, вызванное воздействием тепла (рис. В3.8)

Признаки:

Более или менее равномерное изменение цвета на больших участках до цветов побежалости (на рисунке: диски без изменения цвета, со слабым и сильным изменением цвета).

Причина:

  • тепловая перегрузка - слишком высокая температура на поверхностях трения;

  • слишком маленький зазор (элемент переключения не срабатывает до конца).

Пятна, вызванные воздействием тепла (рис. В3.9)

Признаки:

Произвольно расположенные пятна (места перегрева), в серьезных ситуациях с местным натеканием материала (на рисунке: диски со слабыми, выраженными и сильными пятнами).

Причина:

  • аналогично изменению цвета, вызванному воздействием тепла.

Рис. В3.11

 

Рис. В3.12

Глубокие царапины (рис. В3.10)

Признаки:

Глубокие царапины, расположенные по окружности (на рисунке: диски со слабыми, средними и сильными царапинами).

Причины:

  • высокая доля продуктов истирания или инородных тел в масле;

  • недостаточное смазывание;

  • жесткие включения в накладке соседнего диска (в особенности, у металлокерамических накладок), или износ накладки до основания.

Коррозия (рис. В3.11)

Признаки:

Следы коррозии на поверхности (часто можно определить только по наличию коррозионных язвочек).

Причины:

  • вода в трансмиссионном масле;

  • диск имел следы коррозии уже при монтаже.

Изменение цвета под воздействием тепла (обугливание) (рис. В3.12)

Рис. В3.13

Признаки:

Слабое, среднее или сильное изменение цвета или потемнение вплоть до полного почернения при обугливании (в серьезных ситуациях сильный износ накладки)

Причины:

  • тепловая перегрузка;

  • недостаточное смазывание

 

 

Рис. В3.14


Рис. В3.16


Рис. В3.15

Коррозионные язвы/выбоины (рис. В3.13)

Признаки:

Коррозионные язвы и выбоины на накладках.

Причины:

  • усталость накладки;
  • сильный нажим на поверхности трения.

Признаки:

Следы размягчения накладки. Пузыри под клеем на зубчатом венце. При следующей стадии накладка набухает, размягчается и отделяется от основания.

Причины:

  • производственный дефект (накладка или клей не были отверждены надлежащим образом);

  • химическое воздействие посторонних примесей в масле (к примеру, средство защиты от замерзания).

Отделение накладки/образование пузырей (рис. В3.15)

Признаки:

Пузыри под канавками. Частичное или почти полное отделение накладки. Видно металлическое основание.

Причины:

  • производственный дефект (недостаточное приклеивание в основании канавки);
  • металлическое основание имело следы коррозии уже при наклеивании накладки.

Размягчение накладки (рис. В3.14)

Трещины/изломы, вызванные вибрацией (рис. В3.16)

Рис. В3.17

Рис. В3.18

Признаки:

Трещины, расходящиеся от основания зубчатого венца. При определенных обстоятельствах диск может расколоться на несколько частей.

Причина:

  • сильная вибрация в трансмиссии может стать причиной появления усталостных трещин, которые ведут к статическому излому при воздействии разовой нагрузки.

В. Деформация стальных дисков и дисков с фрикционными накладками

Выгибание по типу «тарелки» (рис. В3.17)

Признаки:

Деформация по типу «тарелки» (в радиальном направлении).

Причина:

  • неравномерное распределение тепла в радиальном направлении (неравномерное пятно контакта), вызвавшее тепловое напряжение.

«Овальность» (рис. В3.18)

Признаки:

Овальная форма дисков со следами окисления и изменения цвета на внутреннем диаметре наружных дисков или наружном диаметре внутренних дисков.

Причина:

  • тепловая перегрузка.
Неисправности насоса

Различные неисправности масляных насосов имеют во многом те же причины, а именно:

  • слишком низкий уровень масла или объем его подачи (как следствие, высокая температура масла и коррозия в подшипниках и зубчатых венцах);

  • недопустимые условия эксплуатации (засоренный сетчатый масляный фильтр, высокое разрежение при всасывании);

  • плохое качество масла (загрязнение или несоответствие масла имеющейся спецификации).

Ниже в качестве примера приведены насосы трех различных конструктивных типов и описаны признаки наиболее распространенных неисправностей.

Шестеренный насос (рис. В3.19)

Признаки неисправности

Рис. В3.19

Выраженные глубокие царапины на торцевой стороне насоса.

Глубокие круговые царапины на зубчатых колес и верхней крышке могут в дальнейшем стать причиной коррозии, а в некоторых случаях даже блокировки и невосстанавливаемого отказа насоса при перегрузке его привода.

Признаки неисправности

Вызванные инородными телами глубокие круговые царапины на осевых контактных поверхностях внутреннего ротора. Такие царапины могут появляться также между коронной шестерней и корпусом или зубчатым венцом и серповидной вставкой. В дальнейшем имеющиеся глубокие царапины могут стать причиной коррозии. 

Насос с серповидной вставкой (рис. B3.20)

Рис. В3.20

Рис. В3.21

Насос Eaton (рис. В3.21)

Признаки неисправности

В данном случае речь идет о невосстанавливаемой неисправности. Роторы приварились к корпусу. Это вызвало блокировку и срезание захватного штифта насоса.

Мы будем рады если Вы ответите на вопрос: "Помогла ли Вам статья?"
0       0
Категория: Трансмиссия | Добавил: autodromcar (17.11.2019)
Просмотров: 117 | Теги: управление, бесступенчатый, момент, передача, признак, Крутить, Коробка, причина, датчик | Рейтинг: 3.0/1

Похожие материалы Похожие материалы

Всего комментариев: 0
avatar