Все автомобильные трансмиссии изначально управлялись вручную. В случае прямого соединения двигателя с коробкой передач и остальной трансмиссией, автомобиль останавливался бы всякий раз, когда глушился двигатель.
Для остановки и поддержания работы двигателя применяется муфта, которая разрывает соединение между двигателем и трансмиссией. Эта механическая система использовалась с момента создания автомобиля до 30-х годов XX века. Немецкий инженер по имени Герман Фоттингер в 1905 году разработал и запатентовал гидравлический привод и гидротрансформатор, положив тем самым начало переходу к «автоматическим» трансмиссиям. В 30-х годах Фоттингер передал лицензию на свой гидротрансформатор нескольким компаниям. В частности, в 1939 году патент был передан Chrysler Corporation.
Как функционирует гидротрансформатор.
Гидротрансформатор — это, в сущности, устройство гидравлической муфты, выполняющее функцию сцепления в механической трансмиссии. Это обеспечивает возможность работы двигателя без связи с коробкой передач. Когда вы останавливаетесь, двигатель вращается медленно, а крутящий момент, передаваемый через трансформатор, остается низким. По мере нажатия на акселератор и увеличения оборотов двигателя крутящий момент, передаваемый на гидротрансформатор, возрастает, и автомобиль начинает движение.
Гидротрансформатор включает в себя крыльчатку, турбину, статор, сцепление и трансмиссионную жидкость. Рабочее колесо обладает лопастями, напоминающими вентилятор, и приводится в движение двигателем. Когда двигатель увеличивает скорость, крыльчатка вращается с большей частотой, что, в свою очередь, быстрее прокачивает трансмиссионную жидкость. Трансмиссионная жидкость затем поступает в турбину, которая является вентилятором, схожим с крыльчаткой, и приводит в движение вал трансмиссии.
Суть проблемы в том, что трансмиссионная жидкость движется в направлении, противоположном вращению двигателя, из-за чего она начинает притягиваться к корпусу гидротрансформатора, замедляя работу. Это подводит нас к статору, который является еще одним веерообразным устройством, вытягивающим трансмиссионную жидкость и изменяющим ее направление, что уменьшает лобовое сопротивление и повышает производительность агрегата.
Последний элемент, известный как муфта блокировки, позволяет рабочему колесу и турбине соединяться на повышенных скоростях, что уменьшает пробуксовку и, соответственно, улучшает топливную эффективность системы. Паккард и Студебеккер применяли муфту блокировки еще в 1940-х годах, но от этой конструкции отказались из-за удорожания производства. Тем не менее, нехватка топлива в 1970-х подтолкнула автопроизводителей к поискам методов увеличения экономичности автомобилей. Блокирующая муфта вновь была представлена Chrysler в 1978 году, а General Motors последовала этому примеру в 1979 году. С тех пор блокируемый гидротрансформатор стал стандартом в отрасли.
Все эти компоненты функционируют совместно, позволяя блоку преобразователя крутящего момента забирать мощность от мотора и передавать ее по мере надобности на редуктор трансмиссии. Гидротрансформатор действует в трех режимах: остановка, ускорение и блокировка. В режиме остановки мотор вращается вместе с крыльчаткой. Однако турбина при этом не вращается, и, следовательно, автомобиль не двигается. В фазе ускорения мотор приводит в движение крыльчатку, увеличивая скорость трансмиссионной жидкости, что, в свою очередь, приводит к росту скорости турбины (и, соответственно, всего транспортного средства). Окончательная блокировка фазы, как правило, происходит на скорости свыше 60 км/час и позволяет двигателю и трансмиссии вращаться с одинаковой скоростью без остаточной пробуксовки или потери эффективности.
Общие трудности
Сложность элементов, функционирующих в гидротрансформаторе, подразумевает, что со временем они действительно могут выходить из строя. Интенсивный нагрев способен вызвать деформацию корпуса гидротрансформатора и привести к поломке уплотнений, что в свою очередь вызовет утечки ATF-жидкости. Когда трансмиссионная жидкость вытекает из преобразователя крутящего момента, количество жидкости внутри уменьшается, что приводит к еще большему нагреву и дополнительному износу. На самом деле, тепло и давление внутри гидротрансформатора могут достичь такого уровня, что он разбухает и разрывается!
Не прекращающийся поток трансмиссионной жидкости через лопасти рабочего колеса и турбины может в конечном итоге вызвать износ лопаток до такой степени, что они сломаются, в результате чего металлические частицы попадут внутрь преобразователя крутящего момента, что приведет к большему повреждению.
Муфта статора может заедать, что вызовет заметное снижение топливной эффективности. Кроме того, сама муфта статора может выйти из строя, и тогда автомобиль станет совершенно неподвижным. Учтите, что трансмиссионная жидкость в гидротрансформаторе используется в связке с трансмиссией. Любая неисправность гидротрансформатора, приводящая к загрязнению трансмиссионной жидкости, скорее всего, вызовет выход из строя элементов трансмиссии. Поэтому при первых признаках неправильной работы автоматической коробки передач стоит обратиться в сервис для диагностики АКПП. Своевременный ремонт гидротрансформатора АКПП поможет избежать повреждения других компонентов трансмиссии.
Существуют определённые симптомы, на которые стоит обратить внимание, если гидротрансформатор начинает malfunctionировать. Автоматическая коробка передач может демонстрировать признаки пробуксовки, и вы можете ощутить сильную вибрацию в автомобиле при первом ускорении или при движении на постоянной невысокой скорости. Другим признаком износа гидротрансформатора является чрезмерный нагрев.
Некоторые легковые автомобили, грузовые автомобили и внедорожники оснащены индикатором температуры трансмиссии, который сигнализирует о возникшей проблеме. В машинах без такой системы перегрев гидротрансформатора может привести к переходу автоматической коробки передач в аварийный режим, когда она начинает движение с более высокой передачи и не переключается ни на более низкую, ни на более высокую. Более того, как было упомянуто ранее, изношенный или неисправный преобразователь крутящего момента может начать протекать и проявлять признаки загрязнения жидкости ATF, в результате чего детали внутри него выходят из строя.
Особенности трансмиссии: Коробка передач 6L80 (вместе с аналогичной 6L90) от General Motors была выпущена в 2005 году и продолжает использоваться до сегодняшнего дня. Эта шестиступенчатая автоматическая трансмиссия была создана для автомобилей с задним приводом и применялась в пикапах Chevrolet и GMC, а также в Cadillac Escalade и GMC Yukon Denali, и спортивных автомобилях Chevrolet Camaro и Corvette. На протяжении лет 6L80 стала известна благодаря проблемам с гидротрансформатором, которые приводят к неисправностям трансмиссии. Недостатки конструкции первых моделей вызывают постоянный износ крышки гидротрансформатора и муфты блокировки. Это приводит к серьезному перегреву, вибрациям и возможному разрушению самого корпуса, в результате чего металлические детали разлетаются по всей трансмиссии.
