|
Развернуто:
В 1990 году «Порше» вышел на рынок с автомобилем “Порше 911», в которой была представлена новая автоматическая коробка передач под названием Tiptronic. В основе коробки автомат Типтроник лежит автоматическая коробка передач с ручным переключением ручки скоростей. Со временем принцип коробки передач Tiptronic взяли на вооружение такие компании, как “Крайслер» и «БМВ», хотя назвали свои коробки по-другому из-за того, что «Порше» зарегистрировал название Tiptronic, как торговую марку.
Когда система акпп Типтроник не задействована, то коробка работает, как обычная автоматическая коробка передач. В этом случае решение о необходимости переключения скоростей принимает бортовой компьютер. Управление переключением скоростей через Tiptronic осуществляется либо с помощью дополнительного паза на ручке переключения скоростей, либо через кнопки управления, находящиеся прямо на руле так же, как и в гоночных машинах. Обычно на панели управления показана действующая скорость. Для переключения на более высокую скорость нужно нажать «+», а для понижения скорости «-».
Коробка передач Tiptronic позволяет управлять трансмиссией напрямую, минуя бортовой компьютер. Таким образом, благодаря кпп Типтроник, водитель может моментально взять управление переключением скоростей в свои руки, например, если ему нужно тормозить двигателем. В Tiptronic есть специальная защита, которая следит, чтобы ручное управление не повредило двигатель. Через определенное время неактивности Типтроник, бортовой компьютер снова берет управление переключением скоростей на себя.
Tiptronic обычно идет как дополнение класса «спорт» к автоматической или ручной коробке передач автомобиля. Tiptronic позволяет водителю устанавливать режим увеличения скорости с задержкой.
Очень быстро коробки передач, дополненные Tiptronic, показали свое превосходство над обычными автоматическими коробками передач. Однако, коробка Типтроник унаследовал все недостатки ручки автоматического переключения скоростей, которые не характерны для ручной коробки передач. Это, прежде всего, более тяжелая и грузная коробка передач, а также задержка переключения скоростей даже в ручном режиме на скоростях от 0 до 100 км/ч. Так Tiptronic на модели «Ауди - А5» дает задержку в 0,1 секунд, а на модели «Порше-Кайман С» задержка в переключении скоростей достигает 0,7 секунд.
Вводное описание принципа работы АКПП
Картер АКП выполнен из алюминиевого сплава.
Шесть передач переднего хода и передача заднего хода реализуются с помощью планетарного ряда Лепелетье.
Для переключения передач
– три фрикциона,
– два многодисковых тормоза и
– муфта свободного ходавключаются и отключаются электромеханической гидравлической системой управления в блоке клапанов.
Блок управления автоматической коробки передач управляет переключением передач и контролирует работу коробки. В соответствии с данными от датчиков управляются исполнительные механизмы (актуаторы).
Управление осуществляется по программам, зависящим от стиля вождения, условий движения и сопротивления движению.
Адаптация коробки для применения с различными моделями двигателей, V8 или V6, в автомобиле PORSCHE осуществляется:
– выбором количества встроенных пар фрикционных дисков для тормозов и фрикционов,
– размером гидротрансформатора
– и геометрическим согласованием размеров картера гидротрансформатора.
Передаточные числа отдельных передач для обоих моторов одинаковы.
Пристыкованная к АКП раздаточная коробка распределяет крутящий момент по главным передачам.
Гидротрансформатор с муфтой блокировки и насосом ATF
Гидротрансформатор увеличивает (трансформирует) крутящий момент при трогании (в соответствующем диапазоне). Он оснащен муфтой блокировки. При числе оборотов двигателя больше чем 1000 об/мин, блок управления АКП может блокировать (замыкать) эту муфту. Вследствие этого крутящий момент двигателя передаётся непосредственно на входной вал коробки передач.
Муфта блокировки гидротрансформатора
Описание работы
Блок управления АКП управляет электромагнитным клапаном N91. Электромагнитный клапан замыкает и размыкает муфту блокировки гидротрансформатора в зависимости от числа оборотов и крутящего момента двигателя.
Для замыкания муфты элетромагнитный клапан открывает масляную полость перед муфтой.
Вследствие этого давление масла в этой полости падает, и под давлением масла в полости за муфтой она включается.
Когда электромагнитный клапан N91 снова перекрывает поток масла, давление в полости перед муфтой увеличивается, и муфта размыкается.
Насос ATF
представляет собой шестерёнчатый насос с приводом от гидротрансформатора (насосная шестерня приводится гидротрансформатором).
Он откачивает ATF через сетчатый масляный фильтр из масляного поддона коробки передач.
Насос ATF создаёт рабочее давление для:
– фрикционов и многодисковых тормозов,
– смазки узлов КП и
– охлаждения узлов КП.
Масло ATF охлаждается в радиаторе.
Этот радиатор расположен перед радиатором системы охлаждения двигателя (по направлению движения).
Планетарный ряд Лепелетье
состоит из простого планетарного ряда и двойного планетарного ряда Равенье.
Гениальная идея господина Лепелетье
заключается в том, что привод солнечных шестерён и водила двойного планетарного ряда осуществляется с разной частотой вращения. Благодаря разной частоте вращения входных звеньев двойного планетарного ряда, ряд передаточных чисел по сравнению с пятиступенчатой АКП удваивается до десяти минус одна передача.
Привод солнечных шестерён двойного планетарного ряда осуществляется с частотами вращения, преобразованными простым планетарным рядом. Водило двойного ряда приводится с частотой вращения входного вала коробки передач.
Благодаря этому солнечные шестерни и водило имеют разные частоты вращения.
Благодаря гениальной идее господина Лепелетье в этой автоматической коробке удалось реализовать шесть передач переднего хода и одну передачу заднего хода.
Простой планетарный ряд
состоит из:
– одной солнечной шестерни,
– одной коронной шестерни (эпицикла) и
– 5-и сателлитов для двигателя V8 и 3-х сателлитов для двигателя V6, которые
– приводятся водилом.
Входной крутящий момент передается двумя
путями:
– от первичного вала коробки передач, без преобразования, через фрикцион К2 на
водило двойного планетарного ряда и
– после преобразования простым планетарным рядом на фрикционы К1 и К3.
Двойной планетарный ряд,
называемый также планетарным рядом Равенье, состоит из:
– одной коронной шестерни (эпицикла),
– одного водила,
– двух солнечных шестерён разного диаметра и
– коротких и длинных сателлитов.
Связь между коронной шестерней простого планетарного ряда и большой солнечной шестерней двойного планетарного ряда
обеспечивает фрикцион K1.
Фрикцион К3 связывает водило простого планетарного ряда и малую солнечную шестерню двойного планетарного ряда. Фрикцион К2 связывает входной вал КП с водилом двойного планетарного ряда.
Фрикционы
при замыкании приводят обе солнечные шестерни, и водило двойного планетарного ряда сателлитов. В зависимости от включаемой передачи блок управления АКП приводит в действие один из электромагнитных клапанов в блоке клапанов и соответствующий фрикцион замыкается давлением ATF. Для включения каждого фрикциона предусмотрен отдельный клапан. Количество
установленных пар фрикционных дисков в каждом фрикционе варьируется в зависимости от максимального передаваемого крутящего момента.
Фрикцион К1
включен при движении на передачах с 1 по 4 и управляется электромагнитным клапаном N90.
Конструктивное исполнение фрикциона позволяет компенсировать вызванное центробежными силами давление.
Для применения с двигателем V8, к примеру, установлено семь пар фрикционных дисков.
Фрикцион К2
включен при движении на передачах с 4 по 6.
Фрикцион управляется электромагнитным клапаном N282. Конструктивное исполнение фрикциона позволяет компенсировать вызванное центробежными силами давление.
Фрикцион К3
управляется электромагнитным клапаном N92 и включен на передачах 3, 5 и передаче заднего хода «R».
Конструктивное исполнение фрикциона позволяет компенсировать вызванное центробежными силами давление.
Дисковые тормоза
в замкнутом состоянии удерживают элементы планетарных рядов.
Для этого с помощью электромагнитного клапана, управляемого блоком управления АКП, или с помощью золотника селектора к ним подводится давление ATF.
Дисковые тормоза своими наружными дисками опираются на корпус коробки передач.
Дисковый тормоз B1
затормаживает малую солнечную шестерню двойного планетарного ряда.
При движении на передачах 2 и 6 включен и управляется электромагнитным клапаном N283.
Дисковый тормоз B2
затормаживает водило двойного планетарного ряда.
Он управляется без электромагнитного клапана с помощью рычага селектора через золотник селектора.
На передаче заднего хода и на первой передаче в режиме Tiptronic тормоз включен.
Муфта свободного хода
соединяет водило двойного планетарного ряда с картером коробки передач.
При заторможенном внутреннем кольце, при вращении наружного кольца по часовой стрелке элементы заклинивания устанавливаются таким образом, что обеспечивают жёсткое соединение между внутренним и наружным кольцами. Муфта свободного хода «заблокирована».
Если направление вращения меняется на вращение против часовой стрелки, это соединение снова
размыкается.
Муфта свободного хода работает на первой передаче в положении «D» в режиме «тяга» в направлении блокирования. В режиме Tiptronic на первой передаче в режиме «движение накатом с включенной передачей» тормоз В2 блокирует муфту свободного хода. Благодаря этому возможен режим «торможение двигателем».
Механизм блокировки трансмиссии на стоянке
механически предохраняет автомобиль от скатывания.
Механизм блокировки на остановленном автомобиле приводится в действие исключительно механическим способом с помощью тросового привода рычага селектора.
Он заходит в шестерню блокировки трансмиссии на выходном валу и препятствует вращению вала и, тем самым, вращению колес автомобиля.
Прижим заводит механизм блокировки в зубья шестерни блокировки трансмиссии на стоянке и удерживает его.
Противооткатная функция Hillholder
предупреждает скатывание автомобиля назад и позволяет легко трогаться на подъёмах.
Принцип работы
Если по сопротивлению движению блок управления АКП распознает подъём при одновременном распознавании значения скорости, равного «нулю», коробка переключается на вторую передачу. На второй передаче скатывание автомобиля назад невозможно, так как коронной шестерне двойного планетарного ряда пришлось бы вращаться, но этому препятствует блокирующаяся муфта свободного хода.
Только после того, как момент трогания превысит момент скатывания, муфта разблокируется, и автомобиль легко тронется с места.
«Торможение двигателем»
Использование тормозящего действия двигателя при движении «накатом» с включенной передачей в особых условиях движения (например, на сильном уклоне) обеспечивается включением первой передачи в режиме Tiptronic.
Дисковый тормоз B2 на первой передаче включен только в режиме Tiptronic.
Аварийный режим
После выхода из строя определенных элементов АКП не может работать в нормальном режиме.
В этом случае АКП можно эксплуатировать только в аварийном режиме. В аварийном режиме муфта блокировки гидротрансформатора больше не замыкается, для движения вперёд работает только 3-я передача.
При переводе рычага селектора в положение «R» перемещается золотник селектора, и благодаря этому включается передача заднего хода.
Аварийный режим отображается изменённым индикатором на дисплее комбинации приборов.
Схема передачи крутящего момента автомобиля Porsche
Крутящий момент двигателя через гидротрансформатор передаётся в автоматическую коробку передач.
Так как в автоматической коробке отсутствует главная передача, на АКП смонтирована раздаточная коробка. Крутящий момент двигателя передаётся от выходного вала в раздаточную коробку.
Раздаточная коробка распределяет крутящий момент между передней и задней осями в зависимости от нагрузки.
Дифференциал раздаточной коробки (межосевой дифференциал) можно заблокировать. При разблокированном дифференциале крутящий момент распределяется между передней и задней осями в соотношении 50 х 50%.
Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что при старте с "двух педалей" получают огромные нагрузки не только элементы АКПП но и раздаточная коробка в целом, что будет серьезным образом отражаться на ресурсе агрегатов и приведет к дорогостоящему ремонту.
|
