Вводная информация и история неисправности АКПП

В настоящее время автомобиль Honda Civic 98-года выпуска (комплектация ML2: кузов EK-3, двигатель D15В, АКП). Автомобиль был взят беспробежный по России, отъездил на нем довольно аккуратно почти год. Модель АКП выяснить не удалось, т.к. наклейка на коробке с этой информацией стерлась. В общем, сильно я заморачиваться по поводу модели не стал, т.к. все коробки Honda примерно одинаковы.

Причиной неисправности моей коробки послужило неосторожное обращение сотрудников автосервиса с моим автомобилем…Очевидно, что в мое отсутствие кто-то на ходу перевел рычаг селектора из R в D4. Последствия такого идиотизма не заставили долго ждать и проявились в тот же день когда я забрал авто. Перед переключением на 2-ю передачу я стал замечать странный звук из АКП похожий на скрежет неисправного бендикса в стартере… В начале звук появлялся при более-менее быстром старте, но потом неисправность стала быстро прогрессировать и коробка стала пробуксовывать постоянно перед переключением на 2-ю передачу (с характерным скрежетом). Через 2 недели коробка вовсе «сдохла», т.е. уже совсем не ехала из положения D, хотя нормально трогалась из положения «2»…

Из сервиса я уехал сразу в аэропорт, а вер-нулся тока через неделю. В общем по звуку я сразу понял, что дело в какой-то обгонной муфте, но при обращении в различные автосервисы после изложения «истории болезни» своей коробки и изложении своих выводов о поломке обгонной муфты слышал в ответ лишь, что «надо разбирать, смотреть…» Названная стоимость ремонта не могла меня устроить исходя из экономической целесообразности вложения таких денег в автомобиль стоимостью порядка 7,5 тыс. $… Думаю, что при разумном трезвом подходе стоимость ремонта моей коробки (работа) была бы на уровне 4 тыс. рублей, а сам ремонт бы занял максимум 3-4 часа (см. отчет далее).

Однако ограниченное предложение на рынке услуг по ремонту АКП не позволяет видимо людям так работать… Поэтому я и решил заняться ремонтом самостоятельно. Думаю, что отчет будет вполне полезен тем, кто так же как и я готов к самостоятельному ремонту АКП Honda либо тем автовладельцам, которые отдают свой автомобиль для ремонта в автосервис и не хотят, чтобы их там развели как «лохов», что бывает в наше время довольно часто…

В двух словах об устройстве автоматических коробок передач Honda

Вообще трансмиссия с автоматической коробкой передач (АКП) на переднеприводном автомобиле включает в себя следующие механизмы, установленные между маховиком двигателя и ведущими колесами:

  • — гидродинамическую передачу (гидропередачу),
  • — коробку передач,
  • — ШРУСы (шарниры равных угловых скоростей),
  • — главную передачу,
  • — дифференциал,
  • — полуоси.

Подавляющее число АКП являются планетарными, и только фирма Honda выпускает АКП с неподвижными осями. Некоторые аспекты устройства и ремонта АКП Honda рассмотрены далее. Однако общий принцип действия вальных и планетарных коробок в общем-то схожий.
Схематическое изображение АКП представлено на рис. 1. Конструктивно корпус АКП Honda делится на 3 части, которые отделены пунктирными линиями на рис. 1. В первой части АКП (левая часть рис. 1) расположена гидропередача, которая в частности используется с целью обеспечения пуска двигателя и остановки машины без выключения передачи в АКП а также для плавности передачи тягового усилия от двигателя к ведущим колесам, что повышает проходимость автомобиля при движении по грунтам с плохими сцепными свойствами.

alt

Рис. 1. Схема АКП:

  1. – поршень фрикционной муфты,
  2. – барабан фрикционной муфты 1-й передачи,
  3. – возвратная пружина фрикционной муфты,
  4. – парковочное колесо,
  5. – тормоз,
  6. – шестерня 1-й передачи на ведомом валу,
  7. — шестерня передачи заднего хода на ведомом валу,
  8. – корпус АКП,
  9. — шестерня 4-й передачи на ведомом валу,
  10. — шестерня 2-й передачи на ведомом валу,
  11. — шестерня 3-й передачи на ведомом валу,
  12. – дифференциал,
  13. – реакторное колесо,
  14. – обгонная муфта гидропередачи,
  15. – турбинное колесо гидропередачи,
  16. – насосное колесо,
  17. – клапанная коробка,
  18. — шестерня 3-й передачи на ведущем валу,
  19. — шестерня 2-й передачи на ведущем валу,
  20. – барабан фрикционной муфты 2-й передачи,
  21. – барабан фрикционной муфты 4-й передачи,
  22. — шестерня 4-й передачи на ведущем валу,
  23. — направляющая шестерня заднего хода,
  24. – фрикционные диски с на-кладками,
  25. – фрикционные диски без накладок,
  26. – шестерня 1-й передачи на ведущем валу,
  27. – ведущий вал,
  28. – ведомый вал,
  29. – обгонная муфта 1-й передачи,
  30. – селектор 4/задней передачи,
  31. – барабан фрикционной муфты 3-й передачи,
  32. – масляный насос,
  33. — главная передача,
  34. – поршень с фрикционной накладкой блокировки гидропередачи.

В современных автомобилях в качестве гидродинамической передачи используется комплексная гидропередача, в состав которой входят насосное (16), турбинное (15) и реакторное (13) колеса. Насосное колесо крепится к валу двигателя, а турбинное – к ведомому валу гидропередачи, пространство между этими колесами заполняется маслом. Реакторное колесо устанавливается между выходом из турбинного колеса и входом в насосное колесо и предназначено для создания необходимого направления движения потока масла и сообщения насосному колесу дополнительной энергии. Реакторное колесо соединяется с картером АКП через специальную обгонную муфту (14). Между турбинным и насосным колесами жесткая кинематическая связь полностью отсутствует, а мощность передается с помощью масла которое циркулирует между ни-ми.

Комплексная гидропередача работает в двух режимах: гидротрансформатора или гидромуфты. В первом случае коэффициент трансформации крутящего момента на ведомом валу автоматически изменяется в зависимости от приложенной к ведомому валу нагрузки, во втором случае крутящий момент передается ведомому валу без его трансформации (крутящий момент насосного колеса равен крутящему моменту турбинного колеса). На начальном этапе разгона автомобиля гидропередача работает в режиме гидротрансформатора, при этом реакторное колесо жестко связано с картером АКП и сообщает насосному колесу дополнительную энергию. Однако при достижении определенного значения отношения частот вращения турбинного и насосного колес эффективность работы гидропередачи (КПД) начинает снижаться, т.к. направление крутящего момента реактора в силу его геометрии изменяется на противоположное.

При достижении минимально допустимого значения КПД происходит автоматическое отключение реактора от картера (с помощью использования обгонной муфты), реактор начинает свободно вращаться вместе с потоком масла, никоим образом не воздействуя на него, т.е. гидропередача начинает работать в режиме гидромуфты, это позволяет поддерживать эффективность работы гидропередачи на необходимом уровне. Использование масла в гидропередаче приводит к снижению КПД ввиду возникновения скольжения между турбинным и насосным колесами. Особо существенно этот эффект проявляется на высоких скоростях движения автомобиля, к тому же это скольжение приводит к сильному повышению температуры масла. Поэтому конструкция гидропередачи предусматривает использование механизма блокировки гидропередачи.

При достижении определенной скорости движения автомобиля в гидропередачу под давлением поступает масло и приводит в движение поршень со специальной фрикционной накладкой (34). В результате этого обеспечивается жесткая связь между насосным и турбинным колесами гидропередачи исключающая их взаимное скольжение. Современные гидропередачи не предусматривают возможности ремонта, т.к. имеют неразборную конструкцию. Считается, что гидропередача является надежным механизмом, однако при большом пробеге автомобиля проявляется износ подшипников, лопастей колес и обгонной муфты гидропередачи. В отечественных автосервисах иногда производят ремонт гидропередачи путем предварительного распиливания ее корпуса на две части и последующей сварки.

Коэффициент трансформации на ведомом валу гидропередачи изменяется незначительно (в 2-3 раза), что недостаточно для движения автомобиля в различных дорожных условиях поэтому трансмиссия автомобиля должна включать автоматическую коробку передач. В автоматической коробке передач (средняя и правая часть рис. 1) можно выделить три основных элемента: механическая часть, система управления и насос. Механическую часть АКП составляют валы, шестерни передач, фрикционные элементы и различные вспомогательные механические элементы. АКП производства Honda включают в себя минимум два вала: ведущий (27) и ведомый (28). Ведущий вал связан с коленчатым валом двигателя через комплексную гидродинамическую передачу, ведомый вал связан с ведущим валом и с дифференциалом (12), который посредством приводов передает движение на колеса автомобиля.

Пары шестерен соответствующих передач на ведущем и ведомом валу сцеплены между собой, однако только одна из двух шестерен включенных в пару постоянно жестко связана со своим валом, ответная шестерня может свободно вращаться на своем валу. Данная конструкция АКП позволяет обеспечить в любой момент времени включение только одной передачи. Очевидно, что для включения необходимой передачи необходимо жестко связать соответствующую свободно вращающуюся шестерню на валу с этим валом, при этом остальные свободно вращающиеся на валах шестерни не должны обеспечивать связи между этими валами. Для управления переключениями передач в АКП используются фрикционные элементы управления, действие которых основано на использовании сил трения, возникающих при взаимодействии нескольких трущихся поверхностей. Фрикционные элементы в вальных коробках передач обеспечивают сцепление свободно вращающихся на валу шестерен со своим валом.

В вальных коробках передач обычно используется только два типа фрикционных элементов – блокировочные дисковые фрикционные муфты (управляемые элементы) и обгонные муфты (неуправляемые элементы). При включении отдельной передачи в вальной коробке обычно задействован только один управляемый фрикционный элемент. Обгонные муфты состоят из внутреннего и внешнего колец между которыми устанавливаются специальной формы сухарики. Форма сухариков такова, что при остановленном внешнем кольце вращение внутреннего кольца по часовой стрелке позволяет сухарикам занимать такое положение, при котором внутреннее кольцо беспрепятственно вращается. При изменении направления вращения внутреннего кольца сухарики за счет сил трения встают в распор между внутренним и внешним кольцом, в результате чего происходит заклинивание внутреннего кольца и оно останавливается. Обгонная муфта может выключаться также при достижении опреде-ленной скорости вращения внутреннего кольца.

Обгонная муфта обычно используется в вальных АКП без электронного управления и устанавливается на 1-й передаче — это позволяет при переключении с 1-й передачи на 2-ю избежать необходимости отключения фрикционной муфты 1-й передачи, при этом связь ведущего и ведомого вала через 1-ю передачу устраняется за счет выключения обгонной муфты (задействован механизм скоростного отключения обгонной муфты). Вообще в данной коробке фрикционная муфта 1-й передачи в режиме D4 или D3 включена постоянно (даже на 4-й передаче), поэтому неисправность обгонной муфты может привести к значительному износу фрикционных элементов 1-й передачи. Конструкция АКП с неуправляемым фрикционным элементом на 1-й передаче очевидно призвана упростить клапанную коробку, но есть и недостатки такого подхода: например, ошибка водителя при движении задним ходом при переключении селектора передач из положения R в положения D4, D3 или 2 приводит к серьезным повреждениям обгонной муфты…

Дисковый фрикционный элемент АКП Honda состоит из барабана (2), поршня (1), фрикционных дисков с накладками (24) и без накладок (25), возвратных пружин (цен-тральной (3) и тарельчатой), упорного кольца и стопорного кольца. Фрикционные диски с накладками имеют внутренние шлицы, которые жестко сцепляются с шестерней соответствующей передачи. Диски без накладок имеют внешние шлицы, которые жестко сцепляются с барабаном муфты. Барабан фрикционной муфты соединяется посредством собственных шлицов с валом. Фрикционные диски с накладками и без накладок чередуются в барабане между собой, а необходимый зазор между ними в исходном состоянии позволяет шестерне передачи свободно вращаться на валу. При сжатии пакета фрикционные диски без накладок соединяются посредством силы трения с дисками с накладками.

В виду того что диски без накладок жестко связаны с барабаном, диски с накладками жестко связаны с шестерней передачи, а барабан жест-ко связан с валом при включении муфты происходит прямое соединение ранее свободно вращающейся шестерни передачи с валом. В результате этого с определен-ным передаточным числом обеспечивается связь ведущего и ведомого вала АКП, что в свою очередь приводит к передаче необходимого крутящего момента от двигателя к колесам автомобиля. Обычно фрикционные диски с накладками для легковых автомобилей производятся из стальных пластин путем приклеивания специальных бумажных накладок. Накладки представляют собой целлюлозное волокно, которое обработано связывающей органической смолой с добавлением керамических и графитовых порошков. Фрикционные диски без накладок изготавливаются из металла и обрабатываются специальным способом для достижения необходимого коэффициента трения.

Накладки имеют специальные канавки для улучшения охлаждения дисков и стабилизации коэффициента трения. Работа фрикционных элементов в масляной среде обеспечивает их хорошее охлаждение, долговечность и незначительный износ. В рассматриваемой АКП фрикционные муфты 1-й, 2-й и 4-й передачи находятся на ведущем валу, а фрикционная муфта 3-й передачи находится на ведомом валу. То есть до включения соответствующих фрикционных муфт шестерни 1-й, 2-й и 4-й передачи на ведущем валу свободно вращаются на этом валу, а шестерня 3-й передачи свободно вращается на ведомом валу. Шестерни 1-й, 2-й и 4-й передачи на ведомом валу по-стоянно жестко связаны с этим валом, а шестерня 3-й передачи постоянно жестко связана с ведущим валом.

На дне фрикционной муфты находится поршень, удерживаемый в крайнем положении возвратными пружинами. Между поршнем и дном фрикционного барабана находится полость, называемая бустером. При поступлении масла под давлением в бустер происходит поступательное движение поршня сопровождающееся сжатием возвратной пружины, что приводит к сжатию фрикционного пакета. При снижении давления возвратная пружина возвращает поршень в крайнее положение, а слив масла происходит через сливную магистраль и специальный клапан на поверхности поршня. Управление фрикционными элементами в АКП осуществляется с помощью гидравлических сервоприводов, которые преобразуют давление масла в механическую силу, необходимую для включения фрикционных элементов. Определение моментов переключения передач и формирование требуемых законов управления осуществляет система управления.

В чисто гидравлических коробках передач в системе управления используются различные гидравлические регуляторы давления: в том числе скоростной регулятор и клапан-дроссель. Скоростной регулятор изменяет давление в масляной магистрали прямо пропорционально скорости движения автомобиля. Клапан-дроссель связан с дроссельной заслонкой двигателя и изменяет давление в магистрали прямо пропор-ционально углу открытия дроссельной заслонки, т.е. пропорционально степени нажатия на педаль газа. Момент переключения передач определяется суммированием давления формируемого скоростным регулятором и клапаном-дросселем. При достижении величины давления в магистрали достаточной для переключения необходимой передачи происходит срабатывание соответствующего клапана переключения АКП и масло в конечном счете поступает в бустер нужного фрикционного элемента.

Такой способ управления имеет ряд существенных недостатков таких как усложнение конструкции АКП, недостаточно эффективное управление режимами работы АКП (коробка иногда «тупит») и др. Как ни странно фирма Honda продолжала выпускать АКП с чисто гидравлической системой управления переключением передач почти до 2000 года… ))) Однако уже начиная с середины 80-х годов производители АКП начали использовать электрогидравлические системы управления, в состав которых входит электронный блок (специализированных компьютер). Помимо упрощения конструкции АКП внедрение электронного блока позволило расширить возможности по разработке более рациональных алгоритмов управления АКП. Электронную систему управления АКП можно разделить на три функциональные части:

  • — измерительную (датчики оборотов, положения дроссельной заслонки, темпера-туры масла и т.п.);
  • — анализирующую (электронный блок управления, который обрабатывает сигналы с датчиков и вырабатывает необходимые управляющие сигналы);
  • — исполнительную (электромагнитные клапаны, преобразующие электрические сигналы в перемещение плунжера гидравлического клапана).

Рассматриваемую в настоящем отчете АКП, установленную на автомобиль Honda Civic 98-го года выпуска можно было бы назвать чисто гидравлической если бы в ней не использовались электромагнитные клапаны (2 шт.) для управления блокировкой гидротрансформатора. Такое небольшое усовершенствование по сути гидравлической АКП позволило (всего лишь) использовать при движении автомобиля два режима ра-боты АКП: D4 и D3, принципиально отличающихся лишь тем, что блокировка гидротрансформатора происходит в каждом из этих режимов при достижении разной скорости . Блокировка гидротрансформатора в режиме D3 происходит значительно позже чем в режиме D4 — это в частности позволяет автомобилю оставаться более устойчивым на зимней дороге и снизить ударные нагрузки на узлы АКП при буксировке другого автомобиля…

Для обеспечения давления в системе управления АКП и системе смазки и охлаждения используется масляный насос (32), который обычно располагается между гидротрансформатором и АКП. Привод насоса осуществляется непосредственно от коленчатого вала двигателя. Масляный насос создает давление основной магистрали в АКП.
Электромагнитные клапаны в АКП используются с целью управления потоками масла и регулирования его давления. Эти клапаны обычно отвечают за выбор необходимой передачи в АКП и управлением режимом работы гидротрансформатора, а за управление этим клапанами отвечает электронный блок. Любой электромагнитный клапан имеет только 2 положения (вкл. или выкл.), поэтому регулирование давления обеспечивается путем включения и выключения клапана с определенной частотой.

Различные клапаны АКП, расположенные в клапанной коробке также играют роль регуляторов давления основной магистрали или управляют потоками масла. За качество переключения передач отвечают специальные гидроаккумуляторы, расположенные в клапанной коробке. Гидроаккумулятор представляет собой обычный цилиндр с подпружиненным поршнем, который устанавливается параллельно бустеру фрикционного элемента, его задачей является снижение скорости нарастания давления в гидроприводе. Гидроаккумулятор обеспечивает поэтапное нарастание давления в бустере фрикционного элемента, тем самым обеспечивается необходимая плавность включения передач

Общая информация о ремонте АКП

Основные принципы ремонта АКП изложены в многочисленной литературе, которая доступна в книжных магазинах. Моментов, которым стоит уделить внимание при ремонте АКП не так уж много, однако мне сейчас не представляется возможным изложить их все в данном отчете.
Поэтому не следует воспринимать данный отчет как полное руководство к действию, основой должна служить информация приведенная в рекомендованной литературе и официальное руководство по ремонту АКП (см. ссылки в конце отчета). Вопрос снятия и установки АКП в отчете опускается, т.к. эти работы производились работниками автосервиса и у меня не было возможности разобраться в технической стороне вопроса. Эти работы можно и нужно также произвести самостоятельно, тем более на это потребуется всего несколько часов.

К сожалению для этого понадобится смотровая яма, подъемник или эстакада а также желание заниматься поднятием тяжестей. Вообще АКП ремонт которой я производил не такая тяжелая, вес ее я не измерял, но по ощущениям он порядка 50 кг, размеры коробки тоже очень небольшие. К тому же самостоятельное снятие и установка АКП позволит сэкономить значительное количество денежных средств. Перед началом ремонта необходимо дождаться пока произойдет максимальный слив масла из АКП. Для этого необходимо установить АКП вертикально (плоскость крепления АКП к двигателю — внизу). Под сальник АКП нужно подложить плоскую емкость и в течение суток несколько раз сливать из нее масло. Таким же образом следует слить масло из гидротрансформатора. Перед началом ремонта следует тщательно промыть корпус АКП снаружи. Лучше всего это сделать на автомобильной мойке. Дальнейший ремонт необходимо производить в чистых условиях.

Попадание даже небольшого количества пыли или грязи внутрь АКП не позволит АКП нормально функционировать, т.к. в данной коробке установлен сетчатый металлический фильтр пропускная способность которого сильно зависит от наличия загрязнения. Небольшое количество загрязнения приводит к сильному снижению давления в основной магистрали, а возможность очистки фильтра обеспечивается только после полной переборки АКП. Этому моменту следует уделить очень важное внимание. В моем случае по этой причине пришлось повторно снимать и перебирать коробку, т.к. в нее в виду временного нахождения АКП в разобранном состоянии попало небольшое количество комнатной пыли. Рекомендую производить сборку коробки в кратчайшие сроки (в 8 часов можно уложиться), для очистки деталей использовать растворитель в необходимых количествах. При соблюдении этих условий сложностей возникнуть не должно.

Продолжения по ремонту читайте здесь

Подписывайтесь на RemRai.ru в Telegram

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *