Автоматическая коробка передач HIVEC
Регулирующий клапан
Регулирующий клапан поддерживает гидравлическое давление, поступающее от масляного насоса, на постоянном уровне. Это давление называется магистральным. Значение магистрального давления отличается в зависимости от положения рычага переключения режимов и выбранной передачи. Магистральное давление регулируется за счет баланса силы сжатия пружины (перемещает клапан вправо) и противодействующего гидравлического давления (перемещает клапан влево), которое является результатом давления, действующего на различные поверхности регулирующего клапана. В положении «Р» или «N» давление от масляного насоса направляется в канал В регулирующего клапана, а затем через канал А и клапан регулирования давления в гидротрансформаторе в гидротрансформатор. Кроме того, насос подает масло непосредственно в канал F. Давление из масляного насоса подается в указанные каналы вне зависимости от положения клапана с ручным управлением. Кроме того, масло подается в каналы Е и G. Попав в канал G, давление действует только на левую сторону поршня, перемещая его влево. В других случаях давление действует на две поверхности. Сечение левого канала всегда больше правого. Другими словами, площадь поверхности левой стороны больше правой. За исключением канала G, давление в других каналах будет перемещать поршень влево.
- Регулирующий клапан
- Screenshot_38.jpg (199.75 КБ) 106 просмотров
В положениях «P» и «N» положение клапана определяется силой сжатия пружины и гидравлическим давлением, действующим с двух сторон. Таким образом регулируется поток масла в гидротрансформатор, а давление достигает установленного значения. При повышении давления вследствие роста частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличивается действующая на левую сторону сила, что приводит к перемещению поршня влево. В результате в гидротрансформатор поступает больше масла, а это, в свою очередь, снижает давление. Если этого недостаточно для достижения установленного значения давления, поршень еще дальше перемещается влево, открывая канал С. Через него масло возвращается в приемную магистраль насоса, за счет чего достигается установленное давление. Этот основной принцип работы одинаков для всех положений рычага переключения режимов, изменяется только количество каналов, в которые подается давление. Это изменяет давление в системе. Создаваемое таким образом давление называется магистральным. В положениях «D», «3», «2» и «L» давление направляется только в канал Е, действующая слева сила уменьшается, и под действием силы сжатия пружины поршень перемещается вправо, что снижает обратный поток масла и, следовательно, повышает магистральное давление. Это необходимо для того, чтобы поддерживать магистральное давление на уровне, достаточном для безопасного включения муфт и тормозов. На 3-й и 4-й передачах давление подается в канал D клапана с ручным управлением с помощью клапана регулирования давления муфты повышающих передач через запорный клапан. Данное дополнительное давление приводит к небольшому перемещению поршня влево и, следовательно, к увеличению обратного потока масла. Таким образом, давление на 3-й и 4-й передачах ниже, чем на 1-й и 2-й. В положении «R» давление с клапана с ручным управлением к регулирующему клапану не подводится, действующее на левую сторону давление снижается еще больше, поршень перемещается вправо, что также еще больше снижает количество масла, движущегося в обратном направлении. Давление в трубопроводе достигает наивысшего значения.
- Регулирующий клапан
- Screenshot_39.jpg (165.52 КБ) 105 просмотров
Клапан управления блокировочной муфтой
Клапан регулирования давления блокировочной муфты выполняет две функции: регулирует давление масла, подаваемого к блокировочной муфте, и преобразует сигнал управления электромагнитного клапана. Если на электромагнитный клапан подается питание, муфта блокировки гидротрансформатора включена. И наоборот: если клапан выключен, муфта тоже выключена. Если электромагнитный клапан управления муфтой блокировки гидротрансформатора выключен, магистральное давление подается в канал А и В клапана регулирования давления в гидротрансформаторе. Сила, создаваемая давлением в канале А, добавляется к силе сжатия пружины. Объединенная сила, действующая справа, превышает силу давления, действующего слева клапана в канале В. Клапан перемещается вправо, и давление через канал D клапана регулирования давления в гидротрансформаторе и канал С направляется в пространство между передней крышкой и блокировочной муфтой, отодвигая муфту от крышки. В результате блокировочная муфта выключается. Для включения блокировочной муфты ЭБУ посылает сигнал включения электромагнитного клапана управления муфтой. В зависимости от сигнала подаваемое в магистраль А давление снижается или подача вообще прекращается. При снижении давления объединенной силы недостаточно для удержания клапана справа, в результате чего он перемещается влево. Давление с клапана регулирования давления блокировочной муфты поступает непосредственно в масляный охладитель, в обход гидротрансформатора, что приводит к снижению давления между передней крышкой и нажимным диском. При этом в гидротрансформатор поступает масло из магистрали F через магистраль H или G. Оно заполняет пространство между блокировочной муфтой и турбиной, прижимая муфту к передней крышке. В результате блокировочная муфта включается. Благодаря тому, что электромагнитный клапан управления муфтой блокировки управляется с помощью широтно-импульсной модуляции, муфта блокировки гидротрансформатора может включаться частично.
- Клапан управления блокировочной муфтой
- Screenshot_40.jpg (189.17 КБ) 104 просмотра
Клапан регулирования давления в гидротрансформаторе
Чрезмерное количество масла, проходящего через регулирующий клапан, попадает в гидротрансформатор через клапан регулирования давления в гидротрансформаторе. Оно не только подводится к клапану регулирования давления блокировочной муфты, но и действует на правую сторону клапана регулирования давления против силы сжатия пружины. Пока давление на может преодолеть силу сжатия пружины, клапан остается смещенным вправо, а все масло направляется в гидротрансформатор. Увеличение подачи давления регулирующим клапаном приводит к увеличению силы, противодействующей силе сжатия пружины. Когда эта сила превышает силу сжатия пружины, клапан перемещается влево, открывая канал С. В результате часть масла направляется к всасывающему трубопроводу масляного насоса, а подаваемое в гидротрансформатор давление снижается. Если действующая справа сила снижается, клапан возвращается в правое положение, вновь закрывая канал С. Благодаря открытию и закрытию канала С поддерживается постоянный уровень давления в гидротрансформаторе. В канале имеется сопло, в задачу которого входит сглаживание изменения давления во избежание дребезжания клапана.
- Клапан регулирования давления в гидротрансформаторе
- Screenshot_41.jpg (124.42 КБ) 103 просмотра
Запорный клапан
Запорный клапан выполняет две функции.
Одновременно с подачей давления к муфте повышающих передач (3 и 4-й) давление подводится к левой стороне запорного клапана, что приводит к его перемещению вправо. В результате этого давление направляется к регулирующему клапану, и магистральное давление снижается (более подробная информация приведена в разделе «Регулирующий клапан»). Муфта повышающих передач приводится в действие только на 3 и 4-й передачах, поэтому давление снижается только на этих передачах. Высокое давление не всегда оправдано, поэтому оно и снижается, что повышает топливную экономичность автомобиля.
Прекращение подачи давления к тормозу 1-й передачи и передачи заднего хода в аварий-ном режиме работы. В аварийном режиме работы прекращается подача напряжения на все электромагнитные клапаны. При этом давление подводится ко всем элементам, что одно-временно включает все передачи. В результате работа коробки передач блокируется. Для предотвращения подобной ситуации коробка передач оснащена предохранительными и запорным клапанами. В аварийном режиме работы давление подводится ко всем каналам запорного клапана. Поскольку сечение левого канала больше правого, а с клапана регулирования давления муфты 1-й передачи и передачи заднего хода подается одинаковое давление к обеим сторонам, действующая слева сила превышает силу, действующую справа. В результате клапан перемещается вправо, что снижает давление, подводимое к тормозу 1-й передачи и передачи заднего хода. Одновременно с этим канал подвода давления к тормозу 1-й передачи и передачи заднего хода соединяется со сливной магистралью, и тормоз выключается.
- Запорный клапан
- Screenshot_42.jpg (147.43 КБ) 102 просмотра
Предохранительный клапан А
Предохранительный клапан А выполняет следующие функции.
Обеспечивает подачу давления к тормозу 1-й передачи и передачи заднего хода в нормальном режиме работы и при включении передач переднего хода, отводит давление от тормоза 1-й передачи и передачи заднего хода в аварийном режиме работы при включении передачи переднего хода (совместно с запорным клапаном). Обеспечивает подачу давления к тормозу 1-й передачи и передачи заднего хода при перемещении рычага селектора в положение «R» (в нормальном и аварийном режимах работы).
В конструкцию предохранительного клапана А входят два отдельных поршня. Если на клапан не действует давление, они смещаются наружу под действием расположенной между ними пружины.
Работа при включении нейтральной или первой передачи. Магистральное давление подается только справа к правому поршню. Он перемещается влево, и через запорный клапан давление направляется к тормозу 1-й передачи и передачи заднего хода.
При включении второй передачи магистральное давление подводится к правой стороне правого клапана и в правую рабочую полость левого поршня. Конечная сила направлена вправо, однако она слишком мала для преодоления силы правого поршня, действующей слева. Поршни продолжают оставаться в левом положении. Давление с запорного клапана больше не подается, поэтому тормоз 1-й передачи и передачи заднего хода выключается.
При включении третьей передачи давление подводится справа к правому поршню и слева к левому поршню. Вследствие разницы в площади сечения клапан остается в левом положении. Давление с запорного клапана не подается, поэтому тормоз 1-й передачи и пере-дачи заднего хода остается выключенным.
- Предохранительный клапан А
- Screenshot_43.jpg (160.05 КБ) 101 просмотр
На четвертой передаче давление подается к правой стороне правого поршня, но в это же время оно подается с двух сторон к левому поршню. Следовательно, действующая слева сила преодолевает силу, действующую справа, и оба поршня перемещаются вправо. В результате этого открывается сливная магистраль, и тормоз 1-й передачи и передачи заднего хода остается выключенным. Давление со стороны запорного клапана также не подается. В аварийном режиме работы и при включенной передаче переднего хода клапан действует точно так же, как и на четвертой передаче.
При перемещении рычага в положение «R» давление к предохранительному клапану А поступает только с запорного клапана. Вследствие разницы в сечении и под действием пружины оба поршня смещаются наружу. Давление через второй канал направляется к тормозу 1-й передачи и передачи заднего хода. В сливном канале установлен запорный клапан, препятствующий утечке через него масла. Для плавного включения передачи заднего хода в канале установлен демпфирующий клапан. То же самое происходит и в аварийном режиме работы.
- Предохранительный клапан А
- Screenshot_44.jpg (126.21 КБ) 101 просмотр
Предохранительный клапан В
В аварийном режиме работы предохранительный клапан В отводит давление от тормоза второй передачи.
На нейтральной передаче магистральное давление подводится только к правой стороне предохранительного клапана В непосредственно от масляного насоса. Сопротивление с левой стороны отсутствует, поэтому поршень перемещается влево. С клапана регулирования давления масло не подается (хотя соединение с клапаном в этом режиме не прерывается), поэтому тормоз 2-й передачи выключается. Кроме того, на первой передаче давление подводится через магистраль В к левой стороне клапана. Это давление тоже является магистральным, однако сечение канала с этой стороны меньше, поэтому клапан продолжает оставаться в крайнем левом положении. Давление подводится к клапану регулирования давления тормоза второй передачи, однако при включенном электромагнит-ном клапане управления тормозом второй передачи оно не направляется к тормозу. На второй передаче предохранительный клапан В остается в том же положении. Однако прекращается подача электропитания на электромагнитный клапан управления тормозом 2 й передачи, следовательно, давление направляется к правой стороне клапана регулирования давления. Он перемещается влево, и под действием давления с клапана регулирования давления тормоза 2-й передачи тормоз включается.
На третьей передаче магистральное давление подается в магистраль Е, однако сила, перемещающая клапан вправо, не преодолевает противодействующую силу. Следовательно, клапан не изменяет свое положение. В это время возобновляется подача электро-питания на электромагнитный клапан управления тормозом 2-й передачи. В результате клапан регулирования давления не подводит масло к тормозу 2-й передачи, и он выключается.
- Предохранительный клапан В
- Screenshot_45.jpg (162.99 КБ) 100 просмотров
На четвертой передаче прекращается подача магистрального давления в канал В, давление подается только в каналы А и С. По сравнению с третьей передачей положение клапана не изменяется, однако возобновляется подача давления в канал С через клапан регулирования давления в соответствии с управляющими сигналами электромагнитного клапана. Включается тормоз 2-й передачи.
При включении передачи заднего хода давления подводится к правой (канал А) и левой (канал F) сторонам клапана. Вследствие большего сечения левого канала действующая с этой стороны сила перемещает поршень вправо. При этом магистраль тормоза 2 й передачи соединяется со сливной магистралью.
В аварийном режиме работы давление подводится к правой стороне клапана (каналы А и С) и к двум каналам (В и Е) с левой стороны. В результате клапан перемещается вправо. При этом одновременно выполняются два действия: соединяются магистраль тормоза 2 й передачи и сливная магистраль, а также перекрывается магистраль между электро-магнитным клапаном управления тормозом 2-й передачи и тормозом 2-й передачи. Это приводит к выключения тормоза 2-й передачи.
- Предохранительный клапан В
- Screenshot_46.jpg (134.08 КБ) 100 просмотров
Поток мощности в режиме «стоянка» / нейтральная передача
В положениях «Р» и «N» все муфты и тормоза, за исключением тормоза 1-й передачи и передачи заднего хода, выключены. Тормоз 1-й передачи и передачи заднего хода фиксирует кольцевое зубчатое колесо 1-й передачи и заднего хода и водило планетарной передачи повышающих передач. Включение тормоза 1-й передачи и передачи заднего хода обеспечивает быстрое включение первой передачи или передачи заднего хода при перемещении рычага переключения режимов. Все остальные элементы выключены, крутящий момент от первичного вала к вторичному не передается. При этом вращается только первичный вал, вторичный вал остановлен.
- Поток мощности в режиме «стоянка» / нейтральная передача
- Screenshot_47.jpg (267.11 КБ) 99 просмотров
Поток мощности на первой передаче
На первой передаче муфта понижающих передач и тормоз 1-й передачи и передачи заднего хода приведены в действие (если коробка передач оснащена муфтой свободного хода, она также включена). Первичный вал вращается двигателем по часовой стрелке. Поскольку муфта понижающих передач включена, крутящий момент передается от первичного вала солнечной шестерне понижающих передач, которая вращается в том же самом направле-нии. Вращаясь, солнечная шестерня вращает планетарные шестерни против часовой стрелки. Поскольку тормоз 1-й передачи и передачи заднего хода удерживает коронную шестерню 1-й передачи и передачи заднего хода, выходные планетарные шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни по часовой стрелке, и водило выходных планетарных передач вращается в том же направлении. Водило соединено с шестерней привода, поэтому шестерня вращается вместе с водилом. Первая передача включена.
Примечание: выходная коронная шестерня соединена с водилом выходной планетарной передачи, поэтому шестерня вращается вместе с водилом по часовой стрелке. Но поскольку солнечная шестерня передачи заднего хода и водило планетарной передачи повышающих передач вращаются свободно, это не влияет на включение первой передачи.
- Поток мощности на первой передаче
- Screenshot_48.jpg (242.42 КБ) 98 просмотров
Поток мощности на второй передаче
На второй передаче муфта понижающих передач и тормоз 2-й передачи приведены в действие.
Первичный вал вращается двигателем по часовой стрелке. Поскольку муфта понижающих передач включена, крутящий момент передается от первичного вала солнечной шестерне понижающих передач, которая вращается в том же самом направлении. Вращаясь, солнеч-ная шестерня вращает выходные планетарные шестерни против часовой стрелки, а водило вращается по часовой стрелке. Водило входит в зацепление с выходной коронной шестер-ней, поэтому она также вращается по часовой стрелке. В это же самое время тормоз 2 й пе-редачи блокирует солнечную шестерню передачи заднего хода. Планетарные шестерни повышающих передач вращаются по часовой стрелке, вращая водило планетарной пере-дачи повышающих передач также по часовой стрелке. Поскольку коронная шестерня 1 й передачи и передачи заднего хода входит в зацепление с водилом планетарной передачи повышающих передач, она также вращается в том же направлении. Вращение коронной шестерни 1-й передачи и передачи заднего хода добавляется к вращению водила выходной планетарной передачи. Шестерня привода вращается быстрее, и включается вторая передача.
- Поток мощности на второй передаче
- Screenshot_49.jpg (232.52 КБ) 97 просмотров
Поток мощности на третьей передаче
На третьей передаче муфта понижающих передач и муфта повышающих передач включены. Муфта понижающих передач соединяет первичный вал с солнечной шестерней понижающих передач, а муфта повышающих передач соединяет первичный вал с коронной шестерней 1-й передачи и передачи заднего хода (через водило планетарной передачи повышающих передач). Следовательно, коронная шестерня 1-й передачи и передачи заднего хода и солнечная шестерня понижающих передач вращаются с одинаковой скоростью, а планетарные шестерни остаются неподвижными. Все планетарные шестерни вращаются как один узел и со скоростью первичного вала.
- Поток мощности на третьей передаче
- Screenshot_50.jpg (245.17 КБ) 96 просмотров