Гидротрансформатор АКПП

Гидротрансформатор (ГДТ, на водительском сленге «бублик») используется на машинах с автоматической трансмиссией или вариатором. Он устанавливается на коленчатый вал и связывает двигатель с коробкой переключения передач. Это альтернатива сцеплению, обеспечивающая плавную и бесступенчатую смену скоростей за счет преобразования крутящего момента.

Устройство

Агрегат смонтирован в металлическом корпусе, внутри которого циркулирует трансмиссионная жидкость. Она смазывает и охлаждает подвижные элементы конструкции и находится под давлением, которое обеспечивается помпой и необходимо для работы внутренних механизмов. ГДТ состоит из следующих элементов:

• Насосное колесо. Оно получает привод от корпуса ГДТ и согласующего редуктора и соединено с шестерней.
• Турбинное колесо. Оно зафиксировано на фланце турбинного вала. Это ведущий компонент планетарной коробки передач.
• Реактор. Этот элемент также называют статором. Он соединен с осью, которая неподвижно зафиксирована на картере с использованием обгонной муфты свободного хода. Ее наружная обойма выполнена с заклинивающими фигурными пазами, к которым с помощью специальных пружинок поджаты ролики, и вращается со статором как одно целое. Внутренняя обойма подвижно установлена на шлицах оси в картере гидромеханической передачи.
• Механизм блокировки. Он изготовлен в отдельном корпусе. В его состав входят поршень с уплотнительными кольцами, ступица (она жестко соединена с валом и колесом), ведущие и ведомые диски. Корпус с одной стороны соединен болтами с крышкой, с другой — с насосным колесом. Внутри предусмотрены зубья для монтажа ведущих дисков. Поршень с крышкой образуют полость, заполняемую трансмиссионной жидкостью.

При работе агрегата лопасти турбинного и насосного колес создают внутренний круг циркуляции, заполненный трансмиссионной жидкостью.

Принцип работы и применение в АКПП

Современные гидротрансформаторы работают под управлением специального электронного блока. Он получает информацию от многочисленных датчиков, фиксирующих давление, скорость вращения валов и другие показатели. Они находятся в самом ГДТ, а также в коробке переключения передач. При обнаружении сбоев или неполадок автоматика выводит на приборную панель сообщение об ошибке. При серьезных неисправностях возможны блокировка гидротрансформатора и отключение двигателя.

ГДТ поддерживает три режима работы. Они переключаются автоматически в зависимости от текущих условий эксплуатации.

• Трансформация крутящего момента. В этом режиме агрегат работает при трогании автомобиля с места, езде по бездорожью, а также при наборе скорости, движении на подъем и в других ситуациях, связанных с неравномерными или повышенными нагрузками. В данном случае статор неподвижен. Лопатки насосного колеса направляют трансмиссионную жидкость на лопасти турбинного колеса. Оно начинает вращаться, но с меньшей скоростью. Потоки масла с турбинного колеса сталкиваются с лопатками неподвижного статора. Реактивная сила трансмиссионной жидкости увеличивает крутящий момент.
• Режим гидромуфты. По мере снижения нагрузки на турбинном валу происходит выравнивание скоростей вращения насосного и турбинного колес. Статор начинает вращаться в одном направлении с ними. Этот режим включается, когда автомобиль движется с равномерной скоростью по ровным дорогам с твердым покрытием.
• Режим блокировки. Он включается после активизации режима гидромуфты на всех передачах и отключается автоматически при переключении скоростей. В этом режиме полость бустера фрикционной блокировки заполняется трансмиссионной жидкостью. Она перемещает поршень, диски сжимаются, что приводит к жесткому соединению насосного и турбинного колес. Они начинают синхронно вращаться как единое целое. Данный режим позволяет экономить топливо при движении по крутым спускам и в иных аналогичных условиях.

Рабочий ресурс гидротрансформатора АКПП обычно соответствует эксплуатационному сроку автоматической коробки передач. Но возможны поломки, требующие ремонта.

Распространенные неисправности

О неполадках с ГДТ свидетельствуют пробуксовки при старте, вибрации при движении автомобиля, рывки и толчки при переключении передач, неработоспособность режима блокировки, а также посторонние шумы (стук, лязг, металлический скрежет, гул). При появлении подобных симптомов требуется немедленная диагностика и ремонт. Если вовремя не устранить поломки, они начнут быстро прогрессировать, что приведет к масштабным разрушениям агрегата. В результате его восстановление обойдется намного дороже или вовсе окажется невозможным. Тогда придется менять «бублик» в сборе. Распространенные неполадки ГДТ:

• Легкий механический звук при переключении передач, исчезающий по мере набора скорости или под дополнительной нагрузкой, свидетельствует об износе опорных подшипников. Это неремонтопригодные детали, поэтому требуется замена.
• Вибрация при движении на скорости 60–90 км/ч, впоследствии может ощущаться при всех скоростных режимах. Это признак загрязнения масляного фильтра и трансмиссионной жидкости. Их необходимо заменить. Одновременно рекомендована замена моторного масла вместе с фильтром.
• Проблемы с динамикой и набором скорости. Это свидетельствует об износе обгонной муфты. Реактор становится неработоспособным, крутящий момент не увеличивается, набор скорости невозможен.
• Остановка автомобиля без видимых причин с невозможностью начать движение. Это происходит из-за повреждения или полного обрыва шлицов в месте соединения турбинного колеса с валом автоматической трансмиссии. При данной поломке становится невозможной передача крутящего момента от двигателя на коробку передач. Для устранения проблемы нужно восстановить шлицевое соединение, а если это невозможно — заменить весь ГДТ.
• Характерные шуршащие звуки на холостом ходу, которые могут ослабевать или исчезать после начала движения. Данный признак свидетельствует об износе или поломке упорных игольчатых подшипников, расположенных между реактором или турбинным колесом и крышкой гидротрансформатора. Проблема решается заменой поврежденных деталей.
• Громкий металлический стук или скрежет при переключении скоростей. Такое случается при деформации или разрушении лопастей реактора, турбинного или насосного колеса. Необходимо заменить поврежденные детали или весь агрегат в сборе.
• Появление алюминиевой пудры на масляном щупе автоматической коробки передач. Вероятно, проблемы с муфтой свободного хода (например, изношена торцевая шайба), поскольку она сделана из алюминиевого сплава.
• Появление запаха гари и плавящейся пластмассы. Это свидетельствует о перегреве устройства, из-за которого начали плавиться его полимерные детали. Такое часто случается из-за падения уровня масла, что приводит к так называемому масляному голоданию агрегата. Трущиеся элементы не получают полноценной смазки, в результате чего перегреваются. Также проблема возникает из-за неработоспособности системы охлаждения по причине засорения теплообменника и масла. Необходимо прочистить радиатор, заменить фильтры и трансмиссионную жидкость.

Возможен выход из строя электронного блока управления. Автоматика блокирует работу агрегата даже при отсутствии механических поломок или чрезмерного износа. В такой ситуации двигатель глохнет при смене режимов работы автоматической трансмиссии или при переключении скоростей.

Поскольку ГДТ — связующее звено между силовым агрегатом и коробкой передач, любая его поломка может привести к невозможности эксплуатации автомобиля.

Причины поломок гидротрансформатора

Большинство неполадок происходит из-за естественного износа деталей. Они эксплуатируются в агрессивной среде, подвергаются интенсивным механическим нагрузкам. Трущиеся компоненты изнашиваются, трансмиссионная жидкость загрязняется, фильтры забиваются. Предотвратить подобные поломки, продлить срок службы агрегата поможет своевременное регламентное обслуживание.

Также агрегат выходит из строя вследствие неправильной эксплуатации. Например, смешивание несовместимых трансмиссионных жидкостей при доливе приводит к химической реакции внутри агрегата. Масло становится непригодным к использованию, поскольку неспособно ни смазывать, ни охлаждать узлы и детали. Также возможно химическое повреждение полимерных деталей.

Еще одна распространенная ошибка — регулярные перегрузки и эксплуатация агрегата в экстремальных режимах. Это часто случается при скоростном вождении и агрессивно-спортивной манере езды.

Гидротрансформатор может выйти из строя в результате дорожной аварии или попыток отремонтировать его в гаражных условиях. В обоих случаях неполадки могут оказаться столь масштабными, что их устранение станет невыгодным или технически невозможным.

Ремонт ГДТ

Обслуживать и ремонтировать агрегат нужно в специализированном техцентре. Необходимо знание технологий, заводских регламентов и нормативов, наличие специального оборудование, опыта и навыков. Чтобы отремонтировать гидротрансформатор, его нужно отсоединить от автоматической трансмиссии и снять с автомобиля. Далее работы проводятся по следующему алгоритму:

• Разрезание корпуса. Он запаян заводом-изготовителем, болтовые соединения не используются. Это важно для герметичности конструкции, в которой под давлением циркулирует трансмиссионная жидкость. Поэтому добраться до внутренних механизмов можно, только разрезав корпус.
• Извлечение внутренних деталей с последующей промывкой. Сливается трансмиссионная жидкость. С лопастей, каналов и других поверхностей удаляются грязь, нагар, продукты окисления, прочие отложения.
• Дефектовка. На данном этапе выявляются неисправности. Осматриваются все детали, поверхности на предмет механических повреждений, износа и других дефектов.
• Замена изношенных и неисправных компонентов. Обычно меняются все полимерные детали (уплотнители, сальники). Часто требуется замена гидроцилиндров, фрикционных накладок.
• Сборка агрегата, запаивание корпуса, проверка герметичности.

На заключительном этапе выполняется балансировка ГДТ. Это необходимо для исключения вибраций, биений в процессе дальнейшей эксплуатации. Готовый агрегат устанавливается на автомобиль и подсоединяется к автоматической коробке передач.

При выполнении работ критически важным является соблюдение всех технологий, включая точность сборки, настройки, балансировки. Агрегат эксплуатируется при большом внутреннем давлении и высоких оборотах. Малейшая неточность сборки, дисбаланс и другие несоответствия при повышенных нагрузках становятся причиной масштабных поломок не только гидротрансформатора, но и автоматической трансмиссии.

Как продлить срок службы ГДТ

Не перегружайте агрегат высокими оборотами коленвала, не допускайте его эксплуатации в экстремальных режимах.

Не перегревайте двигатель и трансмиссию. Не рекомендуется буксировать тяжелые прицепы. Следите за исправностью систем охлаждения мотора и автоматической коробки передач.

Через каждые 60–90 тыс. км пробега меняйте трансмиссионную жидкость, даже если производитель утверждает, что КПП необслуживаемая. Это продлит срок службы и гидротрансформатора, и коробки передач.

Если поломка все же случилась, обращайтесь в компанию Transmission System. Мы специализируемся на ремонте автоматических трансмиссий и ГДТ. Сделаем бесплатную диагностику, найдем и доставим запчасти, устраним неполадки любой сложности. Вы можете лично присутствовать на всех этапах работ, в этом случае мастер наглядно покажет, что случилось с агрегатом и каким будет его ремонт. Качество услуг и комплектующих подтверждается гарантией сроком до 2 лет или до 40 тыс. км пробега.