Опис роботи та пристрої акпп

1) Необхідність планетарних рядів.
Хоча ГТ і здатний збільшувати крутний момент, система планетарних рядів в АКП необхідна з таких причин:
- при подоланні автомобілем підйомів або під час його різкого розгону в трансмісії необхідно створити крутний момент більший, ніж може створити один ГТ;
- автомобіль повинен бути здатний рухатися не тільки вперед, але і назад.
2) Планетарні ряди.
На відміну від простої механічної трансмісії, в якій використовуються паралельні вали і зчіплюються між собою шестерні, в автоматичних трансмісіях в переважній більшості використовуються планетарні передачі.
Переваги планетарної передачі полягають в її компактності, використанні лише одного центрального вала і в способі перемикання передач, що здійснюється шляхом блокування одних і розблокування інших елементів планетарного ряду.
В автомобілі з простою механічною трансмісією водій для перемикання передач змушений постійно і послідовно вичавлювати педаль зчеплення і відпускати педаль газу. Автоматична трансмісія автоматично перемикає передачі в потрібний час. Для цього водію достатньо маніпулювати лише педаллю газу, натискаючи або відпускаючи її.
Планетарна передача забезпечує рівне, без ривків, перемикання швидкостей руху автомобіля без втрат потужності двигуна, поштовхів і ударів, зазвичай асоціюються з моментом перемикання передачі в простій трансмісії.
3) Структура і теорія планетарного ряду.
Планетарний ряд (planetary gear, див. Рис. 7) складається з наступних елементів:
- сонячної шестірні (sun gear);
- сателітів (pinion gears);
- епіциклу (internal gear);
- водила (carrier).

Мал. 7. Планетарний ряд

Мал. 8. Принцип 2-й передачі в АКП

Сонячна шестерня знаходиться в центрі. Сателіти обертаються навколо сонячної шестірні, в той час як вона обертається навколо своєї власної осі. Епіцикл охоплює сателіти, які підтримують водило. Всі сателіти обертаються одночасно і в одному напрямку.
Перемикання швидкості обертання в планетарному ряду відбувається тоді, коли 2 з 3 - х елементів планетарного ряду (сонячна шестерня, епіцикл, водило) знаходяться в певних умовах - блоковані або розблоковані в різній комбінації. Що ж це за умови?
Розглянемо простий приклад. На рис. 8 показаний кульку З між дошками А і В. Дошка В зафіксована нерухомо, а дошка А рухається в напрямку, показаному стрілкою. В цьому випадку кулька з рухається в тому ж напрямку, що і дошка А, тільки повільніше її.
Якщо застосувати цей приклад до планетарного ряду, то в якості дошки А виступить епіцикл, як дошки В - сонячна шестерня і в ролі кульки С - сателіти. Якщо зафіксувати сонячну шестерню і повернути епіцикл в напрямку стрілки, сателіт буде обертатися в тому ж напрямку, що і епіцикл. Однак, як і у випадку з дошками і кулькою, сателіт обертається повільніше, ніж епіцикл. Таке співвідношення швидкостей обертання епіциклу і сателітів у планетарному ряду АКП здійснюється на другій передачі

Мал. 9. Принцип 1-й або зниженої передачі в АКП

Подумаємо, що відбудеться, якщо змусити рухатися сателіти, а, отже, і водило, ще повільніше. У попередньому прикладі дошка В була зафіксована, а дошка А - рухалася. На цей раз будемо повільно рухати дошку В в напрямку, протилежному руху дошки А. Як показано на рис. 9, кулька рухається повільніше, ніж в попередньому випадку. Що при цьому відбувається в планетарному ряді?
Швидкість, з якою водило (кульку) пересувається епіциклом (дошкою А), зменшується по відношенню до швидкості обертається в зворотному напрямку сонячної шестірні (дошки В). В результаті, швидкість обертання водила менше, ніж в попередньому випадку з другою передачею. Таке співвідношення швидкостей водила і епіциклу здійснюється при включенні в АКП першої або зниженою (low gear) передачі.

Мал. 10. Принцип 3-й передачі в АКП

Що станеться, якщо рухати дошку А і дошку В в однаковому напрямку і з однаковою швидкістю? Кулька З між дошками не може рухатися самостійно, отже, він рухається разом з ними (рис. 10). Якщо в планетарному ряду епіцикл і сонячна шестерня обертаються в одному напрямку і з однаковою швидкістю, водило обертається в тому ж напрямку і з тією ж швидкістю. Таке співвідношення швидкостей даних елементів планетарного ряду здійснюється при включеній третьої (drive) передачі.

Мал. 11. Принцип задньої передачі в АКП

Спробуємо рухати дошку В в напрямку, показаному стрілкою (рис. 11). Кулька З залишається нерухомим, обертаючись тільки навколо своєї осі. В цьому випадку дошка А рухається в напрямку, протилежному напрямку руху дошки В. Застосуємо цю ситуацію до планетарного ряду. Якщо водило зафіксовано і сонячна шестерня обертається за годинниковою стрілкою (рис. 11), сателіти обертаються і рухають епіцикл проти годинникової стрілки. В цьому випадку, якщо вважати, що сонячна шестерня передає вхідний момент, а епіцикл - вихідний, то стосовно автоматичної трансмісії отримаємо передачу заднього ходу (reverse gear).

Мал. 12. Принцип 4-й передачі в АКП

Нарешті зафіксуємо дошку В і будемо рухати кульку З в напрямку стрілки (рис. 12). Тоді дошка А рухається з більшою швидкістю і в тому ж напрямку, що і кулька. Знову застосуємо цю ситуацію до планетарного ряду. Якщо сонячна шестерня (дошка В) заблокована, а водило (кульку С) обертається за годинниковою стрілкою (рис. 12), сателіти обертаються в тому ж напрямку навколо сонячної шестірні. Швидкість обертання епіциклу складається з власної швидкості обертання сателітів і швидкості їх обертання навколо нерухомої сонячної шестірні. Іншими словами, епіцикл обертається швидше, ніж водило. Таке співвідношення в трансмісії характерно для четвертої (overdrive) передачі.

Схема планетарного ряду

Як правило, для перемикання передач в 3 - швидкісний автоматичної трансмісії використовуються 2 планетарних ряду, в 4 - швидкісний - 3 планетарних ряду, але бувають і виключення, наприклад, АКП AXOD (Ford).