Поліпшення експлуатаційних якостей сучасного автомобіля привело до значного ускладнення його конструкції. А оснащення автомобілів автоматичною трансмісією дозволило різко знизити обсяг навантаження, покладеної на водія під час руху, що також сприятливо відбилося на ходовій частині, двигуні й швидкісних якостях автомобіля. Надійність і простота експлуатації визначили подальше широке використання цього винаходу. У цей час автоматичні трансмісії застосовуються й на легкових, і на повнопривідних автомобілях, і навіть на вантажному транспорті
При використанні транспортного засобу з ручним керуванням, для підтримки необхідної швидкості водієві необхідно часто користуватися важелем перемикання передач. Із цієї причини він зобов”язаний постійно стежити за навантаженням двигуна й швидкістю автомобіля.
Застосування автоматичної трансмісії виключає необхідність постійного користування перемикаючим важелем. Зміна швидкості виконується автоматично, залежно від навантаження двигуна, швидкості переміщення транспортного засобу й бажання водія.
Тому, у порівнянні з ручною коробкою передач, автоматична трансмісія має наступні незаперечні переваги:
- збільшує комфортність водіння автомобіля за рахунок звільнення водія від контрольних функцій;
- автоматично й плавно робить перемикання, погоджуючи навантаження двигуна, швидкість його руху, ступінь натискання на педаль газу:
- охороняє двигун і ходову частину автомобіля від перевантажень;
- допускає й ручне, і автоматичне перемикання швидкостей.
Вся розмаїтість автоматичних трансмісій, застосовуваних сьогодні, умовно можна розділити на два типи. Основне розходження цих типів полягає в системах керування й контролю за використанням трансмісії. Для першого типу характерно те, що функції керування й контролю виконуються спеціальним гідравлічним пристроєм. А в другому типі функції керування й контролю виконує електронний пристрій. Складові частини ж і вузли автоматичних трансмісій обох типів практично однакові.
Існують деякі розходження в компонуванні й пристрої автоматичної трансмісії переднеприводного й заднеприводного автомобіля. Автоматична трансмісія для переднеприводных автомобілів більше компактна й має усередині свого корпуса відділення головної передачі - диференціал. Незважаючи на ці відмінності, основні функції й принцип дії всіх автоматів однакові.
Для того, щоб забезпечити рух, а також для виконання інших своїх функцій, автоматична трансмісія повинна бути оснащена наступними вузлами: механізмом вибору режиму руху, гідротрансформатором, коробкою передач, вузлом керування й контролю.
Механізм вибору режиму руху являє собою рукоятку, розміщену в салоні автомобіля й пов”язану з коробкою передач твердою або гнучкою тягою. За допомогою цього важеля водій вибирає режим роботи автомобіля: "уперед", "назад", "нейтраль" або "паркування". На більшості автомобілів спосіб руху вперед складається із трьох стадій або, можна сказати, трьох режимів: режиму низької швидкості, середнього режиму й режиму нормального руху. Залежно від виготовлювача ці режими мають різні символи, що позначають. Наприклад, режим низької швидкості позначений символами "L" або "1", середній режим найчастіше позначається "2", "S" або "*", а режим нормального руху - "D" або "D-З", однак застосовуються й інші символи.
Режим низької швидкості використається як перша передача у випадку, коли потрібно великий крутний момент при невеликій швидкості переміщення. Наприклад, рушання з місця в гору, подолання крутих підйомів на малій швидкості, їзда по дорозі, що буяє ямами й вибоїнами.
Середній режим звичайно має тільки дві передачі, інакше кажучи, одне перемикання. При натиснутій педалі газу автомобіль рухається на другій передачі, а при відпусканні, після закінчення декількох секунд, відбувається гальмування двигуном і перемикання на першу передачу, що дає можливість рідше використати гальма. Найбільше доцільно цей режим використати при їзді по слизькій дорозі (сніжний накат, ожеледь або ожеледь), по дорозі з недостатньо гарним покриттям (ями, вибоїни) і т.п.
Якщо важіль установлений у положення нормального режиму руху, то трансмісія працює в трехскоростном режимі. Цей режим використається при русі по дорозі, що має гарне покриття, що дозволяє розвивати досить високу швидкість, забезпечує безперешкодне рушання з місця в невеликий підйом і т.д.
Під важелем також нанесені й інші символи:
"Р" - припускає паркування автомобіля з непрацюючим двигуном;
"R" - використається при маневруванні;
"N" - забезпечує вільне кочення автомобіля в будь-якому напрямку, а також його стоянку із працюючим двигуном.
Слід зазначити, що з метою забезпечення безпеки автоматична трансмісія дозволяє запустити двигун тільки в положенні "N" або "Р".
У процесі експлуатації автомобіля можуть виникнути помилкові перемикання. Найбільш частою й небезпечною помилкою недосвідченого водія є переміщення рукоятки в положення "R" при русі вперед. Важіль вибору режиму руху сконструйований таким чином, що забезпечує дозволені перемикання без натискання фіксатора як при рушанні з місця, так і під час руху. Тому, якщо вам необхідно перемістити рукоятку з положення "N" у положення "D", те це можна зробити, просто потягнувши її до себе. Однак, якщо ви захочете перевести важіль із положення "D" у положення "L" або "R", те без натискання фіксатора вам це не вдасться. Це зроблено для запобігання поломок і перевантажень трансмісії при невірному виборі руху. Установка важеля в положення, у яке його можливо встановити тільки з натиснутою фіксуючою кнопкою, здійснюється або після повної зупинки (якщо потрібно встановити "R"), або після сповільнення руху до мінімуму (якщо необхідно встановити "L").
Конструктивною особливістю автоматичних трансмісій є встаткування їхньою спеціальною системою включення більше низької передачі. Вона спрацьовує при різкому або повнім натисканні педалі газу й дозволяє різко збільшити швидкість руху транспортного засобу, наприклад при обгоні.
Використання на високих швидкостях триступінчастої автоматичної трансмісії спричиняє деяка перевитрата палива. Тому більшість сучасних автоматичних трансмісій обладнані четвертою передачею, що позначається символами "O/D" або "D4". Звичайне використання четвертої передачі ініціюється примусово за допомогою кнопкового перемикача, розташованого на панелі керування або на рукоятці вибору режиму руху. Конструктивно трансмісія виконана таким чином, що припускає використання четвертої передачі тільки на швидкості, що перевищує 40 км/годину, в умовах руху, що не вимагає великого крутного моменту.
У проміжному кожусі, між двигуном і коробкою передач, установлений гідротрансформатор, що виконує функції звичайного зчеплення. У процесі роботи цей вузол, наповнений трансмісійною рідиною, несе досить високі навантаження й обертається з досить великою швидкістю. Він не тільки передає крутний момент, поглинає й згладжує вібрації двигуна, але й пускає в хід масляний насос, що перебуває в корпусі коробки передач. Масляний насос наповнює трансмісійною рідиною гідротрансформатор і створює робочий тиск у системі керування й контролю. Тому є невірним думка про те, що автомобіль, оснащений автоматичною трансмісією, можна завести примусово, не використовуючи стартер, а розігнавши його до високої швидкості. Шестерний насос одержує енергію тільки від двигуна, і якщо двигун не працює, то тиску в системі керування й контролю не створюється, у якім би положенні не перебував важіль вибору режиму руху. Отже, примусове обертання карданного вала не зобов”язує коробці передач працювати, а двигун - обертатися.
У корпусі самої коробки передач розташовані кілька планетарних механізмів, вони й забезпечують необхідні передатні відносини. А передача крутного моменту від двигуна через планетарні механізми до коліс відбувається за допомогою фрикційних дисків, диференціала й інших сервісних пристроїв. Керування всіма цими пристроями здійснюється завдяки трансмісійній рідині через систему керування й контролю.
Особлива увага варто приділити вузлу керування й контролю. Цей вузол складається з маслосборника (піддон коробки передач), шестерного насоса й клапанної коробки. Клапанна коробка являє собою систему каналів з розташованими в них клапанами й плунжерами, які виконують функції контролю й керування. Цей пристрій перетворить швидкість руху автомобіля, навантаження двигуна й ступінь натискання на педаль газу в гідравлічні сигнали. На основі цих сигналів, за рахунок послідовного включення й виходу з робочого стану фрикційних блоків, автоматично змінюються передатні відносини в коробці передач.
Рідиною, використовуваної в автоматичній трансмісії, виконуються самі різні функції: передача крутного моменту в гідротрансформаторі від двигуна в коробку передач, забезпечення функціонування системи керування й контролю, робота фрикційних блоків, змащення й охолодження тертьових деталей і т.п. Тому в автоматичній коробці передач застосовуються спеціальне високоякісне мінеральне масло, одержуване з нафти й змішане з декількома особливими добавками. Це масло називається мастильною гідравлічною трансмісійною рідиною. Використання інших типів масел знижує експлуатаційні характеристики й найчастіше приводить до відмови автоматичної трансмісії. Тип використовуваної трансмісійної рідини, як правило, зазначений на масляному щупі коробки передач або в сертифікаті якості автомобіля. Для забезпечення правильного функціонування коробки передач і її довговічності необхідно підтримувати оптимальний рівень і обновляти рідина в міру її використання. Строк експлуатації трансмісійної рідини зазначений на впакуванні або в сертифікаті якості на саму рідину. Однак досвід експлуатації показує, що середня періодичність її заміни становить близько 15 000 кілометрів. Це пояснюється ще й тим, що старі автомобілі сильно зношені й експлуатуються в жорстких умовах. Крім того, частина рідини залишається в гідротрансформаторі, клапанній коробці, насосі й інших порожнинах, тому можна перемінити тільки половину використовуваного обсягу, тобто відбувається тільки відновлення рідини, а не заміна. У більшості автомобілів, оснащених автоматичною трансмісією, використається рідина типу "Dexron, "Dexron-II "Dexron-III". У цей час в автоматичних коробках передач на автосредствах типу 4 WD використається більше нова модифікація рідини, що змазує, - тип "Т" або "Т-II". Зазначені типи трансмісійної рідини спеціально пофарбовані в різні кольори, тип "Dexron" - червоний, а тип "Т" - жовтий. Цим підкреслюється, що змішувати їх не рекомендується.
Необхідно також відзначити, що в автомобілях, оснащених автоматичними трансмісіями, блок головної передачі й сама коробка передач можуть бути розділені, і тому при заміні масла обидва відсіки повинні заповнюватися роздільно. У відсіку головної передачі використається звичайне трансмісійне масло "SАЕ 85W/90" або вітчизняне "ТАД 17", періодичність його заміни становить 50 000 км пробігу.
Процес заміни трансмісійної рідини й оцінка ступеня її зношування не зовсім прості, але, якщо користуватися нашими рекомендаціями, можуть бути виконані самостійно. Звичайно, можна обмежитися й загальновідомим, примітивним способом, що полягає тільки у вивертанні зливальної пробки й поверненні її на своє місце після стекания рідини, але ми настійно рекомендуємо через кожні 30 000 км пробігу для заміни трансмісійної рідини скористатися наступною технологією:
1. Організувати вільний доступ до піддона коробки передач, загнавши автомобіль на естакаду або піднявши домкратом (забезпечивши, звичайно, свою безпеку).
2. Вивернути зливальну пробку й злити трансмісійну рідину.
3. Загорнути зливальну пробку на місце й, не додаючи більших зусиль, підтягти її.
4. Вивернути всі болти, розташовані по периметрі масляного піддона коробки передач, і акуратно, щоб не ушкодити прокладку, відокремити піддон від корпуса коробки передач. Не зливаючи залишків рідини, забрати його убік для аналізу.
5. Знайти на нижній поверхні клапанної коробки фільтр для трансмісійної рідини, зняти його для промивання й аналізу продуктів зношування, що нагромадилися в ньому. Сам фільтр являє собою металеву сітку, укладену в сталевий корпус.
6. Провести аналіз продуктів зношування, що перебувають у фільтрі й піддоні. Продукти зношування можуть складатися зі сталевої, латунної й алюмінієвої стружки, чорних пластинчастих лусочок і великої пластмасової стружки. Алюмінієва й латунна стружка виникає в результаті зношування підшипників ковзання. При нормальному ступені зношування вона з”являється у вигляді сірого нальоту на внутрішній поверхні піддона, корпуса фільтра, магнітах і є присутнім у трансмісійній рідині у вигляді дуже дрібної суспензії. Сталева стружка виникає від зношування сталевих підшипників кочення, валів, шестірень і т.п. У нормі вона може бути присутнім тільки в дуже мізерних кількостях, як продукт, що залишився ще із часу приробляння вузлів у коробці передач. Більше ж рє кількість свідчить про аварійний стан автомата. Наявність великого числа чорних пластинчастих часток говорить про початок процесу швидкого зношування фрикційних дисків, після закінчення деякого часу неминуче ведучого до поломки. Так само неприпустима наявність великої пластмасової стружки, що виникає у зв”язку з виходом з ладу різних шестірень і підшипників ковзання, виготовлених з полімерних матеріалів. У процесі експлуатації продукти зношування забивають отвору в сіточці фільтра й різко знижують надходження трансмісійної рідини, у результаті трансмісія обов”язково виходить із ладу.
7. Промити в гасі або бензині або іншій рідині піддон і сіточку фільтра. Для видалення продуктів зношування можна скористатися стисненим повітрям від компресора або насоса. Дрантя в цьому випадку використати не рекомендується, тому що вона залишає ворс на поверхні деталей, що протирають. Змитий трансмісійною рідиною, він закупорює фільтр. Якщо корпус піддона або фільтр покручений, і пропускна здатність по рідині зменшена, це також може привести до поломки автомата, тому потрібно спробувати додати їм первісний стан або замінити. Очищені магніти вертаються в піддон коробки передач.
8. Промитий фільтр трансмісійної рідини встановлюється на своє місце й ретельно притягається кріпильними болтами.
9. Підготовлений піддон разом з магнітами й прокладкою потрібно встановити на штатне місце. Якщо прокладка ушкоджена, то її поверхня рекомендується обробити герметиком. Зусилля затягування болтів не повинне бути дуже велико, тому що це може привести до ушкодження прокладки, і тоді текти рідини неминуча.
10. Заливання трансмісійної рідини в коробку передач здійснюються через шахту щупа. Рівень повинен відповідати міткам, зазначеним на щупі. У момент виміру двигун автомобіля повинен працювати, а важіль режиму руху необхідно встановити в положення "N", це пояснюється тим, що в цьому положенні до всіх тертьових деталей подається змащення й заповнюються всі обвоздушенные порожнини коробки передач. Обсяг обновлюваного масла коливається в межах від трьох до п”яти літрів залежно від марки автомобіля.
Для більше раннього й більше точного визначення несправності існують кілька операцій і перевірочних тестів. Однак ми настійно рекомендуємо не зловживати ними й, щоб уникнути поломок, дотримувати мір безпеки.
Найбільш простим є "Тест затримки в часі".
Під час роботи двигуна, на неодруженому ходу, при установці важеля вибору режиму руху в положення "D" або "R" з нейтральної позиції, перш ніж почується спрацьовування, повинна відбуватися затримка в часі. Метою проведення даного тесту є перевірка працездатності вузлів і механізмів коробки передач. З метою безпеки й запобігання поломок необхідно:
- перед проведенням тесту добре прогріти коробці передач, температура автоматичної трансмісії повинна становити не менш 50-80 градусів З;
- для досягнення високої якості перевірки потрібно зробити не менш трьох вимірів і визначити їхню середню величину;
- для збереження високої працездатності автоматичної коробки передач між вимірами обов”язково повинні робитися хвилинні перерви.
"Тест затримки в часі" проводиться в такий спосіб:
1. Повністю витягніть важіль ручного гальма.
2. Запустите двигун.
3. Перевірте частоту обертання двигуна на неодруженому ходу в діапазоні "N".
Наприклад, частота неодружених оборотів для двигуна 3S-F повинна становити 800 про/хв, для 3S-FE перебуває в межах від 700 до 750 про/хв, а для двигуна 4А-F відповідати 800-900 про/ хв. Якщо неодружені обороти двигуна не відповідають нормі, то результати виміру теж будуть невірні, і тест прийде повторити.
4. Переведіть важіль вибору режиму руху з позиції "N" у діапазон "D".
5. Використовуючи секундомір, виміряйте час від початку пересування рукоятки до моменту спрацьовування трансмісії. Виміру рекомендується провести не менш трьох разів і визначити їхнє середнє значення. У цьому випадку затримка в часі повинна становити не більше 1,2 секунди.
6. Використовуючи той же спосіб, проведіть виміру при перемиканні їхнього діапазону "N" в "R". У цьому випадку затримка в часі не повинна перевищувати 1,5 секунди.
Оцінюючи результати проведеного тесту, ви повинні виходити з того, що при наявності якої-небудь поломки час спрацьовування може тільки збільшитися. З”ясувати причину й усунути несправність може тільки професіонал. Тому вам треба терміново звернутися у відповідне сервісне підприємство.
Також досить простий "Стояночный тест". Його ціль - перевірка робочих якостей двигуна, гідротрансформатора й коробки передач у цілому.
Для забезпечення безпеки й виключення поломок необхідно:
- проводити тест на досить світлій і широкій ділянці;
- тест повинен проводитися двома майстрами, що працюють у парі: один з них повинен спостерігати за колісьми або їхніми стопорами й негайно попередити про провороте коліс або зрушування стопорів, тоді як другий майстер проводить випробування й записує виміру;
- тривалість проведення тесту не повинна перевищувати п”яти секунд.
Проведення тесту й оцінка його результатів:
1. Обов”язково закріпите передні й задні колеса.
2. Якщо необхідно, установите тахометр.
3. Повністю витягніть важіль парковочного гальма.
4. Надавите на педаль гальма лівою ногою й утримуйте неї в цьому положенні протягом усього тесту.
5. Заведіть двигун.
6. Установите важіль вибору режиму руху в діапазон "D".
7. Натискаючи на педаль газу правою ногою до упору, замірте показання тахометра.
8. Зробіть перерву тривалістю не менш однієї хвилини.
Повторите тест, установивши важіль вибору режиму руху в діапазон "R".
При оцінці цього тесту потрібно знати, що при кожному натисканні педалі газу стрілка тахометра повинна плавно піднятися й зупинитися на певних оборотах. Наприклад, для двигунів 4А-F, 3S-F і 3S-FE частота оборотів повинна перебувати в межах від 1950 до 2350 про/хв. При цьому не повинне виникати ніяких сторонніх шумів, вібрацій і ударів, а автомобіль повинен залишатися на місці.
Якщо показання тахометра не відповідають нормі:
- менше номіналу, але однакові в обох діапазонах ("D" і "R"), - найчастіше причина укладена в недостатній потужності двигуна;
- вище номіналу в обох діапазонах - причина, швидше за все, криється в несправності гідротрансформатора або коробки передач;
- вище номіналу в одному з діапазонів - найбільше імовірно, що несправність зосереджена тільки в коробці передач.
Ще раз обертаємо ваша увага, що при одержанні сумнівного або негативного (з перерахованих вище) результату вам найкраще звернутися до фахівців.
Найбільше складно провести й оцінити "Дорожній тест", що проводиться для визначення наявності крапок перемикання, виявлення сторонніх шумів, вібрацій і пробуксовок у коробці передач.
Для забезпечення безпеки проведення тесту повинне здійснюватися на досить широкій, світлій, рівній і порожній ділянці дороги; перед виїздом необхідно добре прогріти двигун і коробку передач.
Проведення "Дорожнього тесту" і його оцінка:
1. Установите важіль вибору режиму руху в положення "D" і, поступово натискаючи педаль газу, перевірте наявність перемиканні 1-2, 2-3 і 3-4 (після натискання кнопки"O/D"). Якщо немає якого-небудь із перемиканні, то несправно автоматичну коробку передач або її вузол керування й контролю; якщо моменти перемикання затягнуті, те невірно відрегульований дросельний тросик (про його перевірку й регулювання поговоримо пізніше).
2. Зафіксуйте швидкість 70 км/година в режимі "D" на передачі "ПРО/D" і здійсните невелике натискання на педаль газу. Обороти двигуна не повинні мінятися різко. Якщо ж на тахометрі спостерігається різкий стрибок оборотів двигуна, то можна затверджувати, що поломка перебуває в гідротрансформаторі, і він незабаром повністю вийде з ладу.
3. Зупинитеся й переведіть важіль вибору режиму руху в діапазон "2". Поступово натискаючи педаль газу, перевірте наявність перемикання 1-2. Рухаючись на другій передачі, відпустите педаль акселератора й зверніть увагу на наявність гальмування двигуном. Повторивши кілька разів цю операцію, упевніться, що перемикання 1-2, 2-1 не супроводжуються вібрацією, ударами або прослизанням. Якщо негативних явищ ні, то коробка перебуває в гарному стані.
4. Повністю зупинитеся й, перемістивши важіль у положення "L", плавно натискаючи педаль газу, переконаєтеся у відсутності перемикання на другий щабель, а також перевірте наявність гальмування двигуном при відпусканні педалі газу. При багаторазовому натисканні й відпусканні педалі газу послухайте роботу коробки передач для виявлення сторонніх шумів і вібрацій. Якщо відбувається перемикання на другий чи щабель ні гальмування двигуном, то несправно вузол керування й контролю.
5. Зупинитеся й, перемкнувшись у діапазон "R", різко натисніть на педаль газу. Переконавшись у відсутності пробуксовок, вібрацій і сторонніх шумів, продовжуйте тестування.
6. Установивши автомобіль на похилій ділянці, з ухилом близько 5 градусів З, перемістите важіль вибору режиму руху в положення "P" і відпустите гальмо. Автомобіль повинен зафіксуватися на місці; якщо автомобіль скачується, то причину варто шукати в несправності механізму паркування автомата.
Нагадуємо, що при проведенні тесту потрібно звернути особливу увагу на наявність сторонніх шумів і вібрацій. Поставитися до них потрібно з належною відповідальністю, тому що ці шуми й вібрації можуть бути викликані розбалансуванням гідротрансформатора, що веде вала й т.п.. що може привести до створення аварійної ситуації.
Важлива деталь у керуванні автоматом - дросельний тросик. Він з”єднує механізм керування й контролю автоматичної коробки передач із сектором дросельної заслінки двигуна, що приводиться в рух від педалі газу. Ця деталь і є засіб, що відбиває бажання водія. Вона являє собою металевий тросик, укладений у пластмасовий кожух, жорстко закріплений по обидва боки. При тривалій експлуатації пластмасовий кожух висихає, коротшає й вилазить зі своїх посадкових місць у результаті зміни його довжини. Керування автоматом стає невірним, і він відповідає водієві некоректними діями. Для усунення цієї несправності потрібно переконатися у відсутності розривів, місць оплавлення й різких перегинів, а відремонтувавши посадкові місця пластмасового кожуха, заново його відрегулювати:
1. Після ремонту перевірити легкість витягування, а головне, повернення дросельного тросика усередині кожуха.
2. Послабити регулювальні гайки.
3. Повністю нажати на педаль газу й регулювальних гайок установити тросик у таке положення, при якому стопор буде виходити із захисного гумового кожуха не більше ніж на міліметр.
4. Акуратно затягти регулювальні гайки й тільки після цього відпустити педаль газу.
5. Багаторазово натискаючи педаль газу, перевірити якість регулювання.
Проробивши всі перераховані вище тести, можна досить точно визначити стан автоматичної трансмісії, раніше виявити виникаючі несправності й усунути їх.
Із книги Сергія Корниенко "Ремонт японських автомобілів", "А+З"
