Устройство АКПП Audi Multitronic 1J




Бесступенчатая автоматическая коробка передач multltronic® 01J
Устройство и принцип действия
Программа самообучения 228


Только для внутреннего пользования
multitronic®
Название multitronic® получила новая бесступенчатая автоматическая коробка передач Audi.
Бесступенчатые автоматические коробки также называют коробками передач CVT.
Усовершенствованная Audi концепция CVT базируется на давно известном принципе клиноременных передач, позволяющих бесступенчато изменять передаточное отношение КП с помощью так называемого вариатора.
CVT — это сокращение от английского «Continuously Variable Transmission^ что в переводе означает «трансмиссия О   с плавно изменяемым передаточным отношением».

Новая Audi multitronic® с функцией tiptronic делает автомобиль максимально динамичным, но в то же время экономичным и в высшей степени комфортным.
Оглавление
Страница
Введение
multitronic®......................................................................2
Конструкция коробки передач.........................................9
Технические характеристики......................................... 10
Детали и узлы КП
Маховик с демпфером крутильных колебаний............... 11
Коробка передач в разрезе........................................... 13
Фрикционы переднего/заднего хода
и планетарный механизм .............................................. 14
Управление фрикционами ............................................ 20
Охлаждение фрикционов .............................................. 28
Промежуточная передача ............................................. 31
Вариатор ...................................................................... 32
Управление передаточным отношением .......................35
Датчик крутящего момента ...........................................38
Компенсационная полость............................................43
Цепь .............................................................................44
Подача масла................................................................47
Электронно-гидравлическое управление......................52
Шток выбора передач и механизм блокировки
трансмиссии на стоянке................................................56
Картер коробки передач,
система трубопроводов и уплотнения........................... 57
Схема гидросистемы ....................................................60
Охлаждение масла ATF.................................................. 62
Управление коробкой передач
Блок управления multitronic J217...................................63
Датчики ........................................................................ 66
Обмен информацией КП multitronic®.............................. 75
Дополнительные сигналы/интерфейсы..........................76
Функциональная схема ................................................. 80
Динамическая программа регулировки (DRP) ............... 82
Сервис
Буксировка ....................................................................91
Обновление программы (флэш-программирование) .... 92 Оборудование и специнструмент .................................. 96
Программа самообучения содержит сведения
о конструкции и принципах работы агрегатов автомобиля.
Она не является руководством по ремонту!
Для проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту необходимо использовать специальную литературу.
Новинка! Указание!
Внимание! Указание!

Введение
Коробка передач (КП) нужна для преобразования крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Такое преобразование необходимо, чтобы адаптировать крутящий момент на колесах автомобиля к изменяющимся условиям движения.
Сейчас практическое применение в основном находят коробки передач со ступенчатым изменением передаточных чисел: механические, автоматизированные и автоматические.
При использовании таких коробок передач неизбежен компромисс между, с одной стороны, динамикой автомобиля, и, с другой стороны, расходом топлива и комфортом для водителя и пассажиров.
Как известно, ДВС развивает крутящий момент не ступенчато, а плавно. Поэтому для достижения оптимального КПД трансмиссии наиболее предпочтительным является плавное изменение передаточного отношения.
Все реализованные до сих пор концепции CVT работают по принципу вариатора. Из-за неспособности передавать большой крутящий момент они применяются только на малых транспортных средствах и автомобилях нижнего среднего класса с маломощными двигателями. Тесты независимых организаций показали, что оборудованные такими КП автомобили демонстрируют посредственные тягово-динамические показатели.
При разработке собственной бесступенчатой КП концерн Audi отдал предпочтение наиболее прогрессивной на сегодняшний день схеме трансмиссии с вариатором.
Цель Audi заключалась в том, чтобы создать бесступенчатую КП для автомобилей верхнего среднего класса, которые бы благодаря ей отличались не только стремительным разгоном и малым расходом топлива, но и убедительными динамикой и комфортом.
Механическая КП
Автоматическая КП
multitronic®

Новые разработки компании Audi и предприятий-смежников должны были превзойти по вышеназванным параметрам все существующие на тот момент КП.
Audi первым из автопроизводите­лей представил КП CVT, агрегати-руемую с 2,8-литровым двигате-О    лем V6 мощностью 200 л. с. и
способную передавать крутящий момент в 300 Нм.

Принцип работы
Сердцем КП multitronic® является ее вариатор. С его помощью передаточное отношение плавно изменяется от наибольшего значения до наименьшего.
Благодаря вариатору всегда возможна реализация оптимального передаточного отношения. Благодаря этому двигатель для достижения требуемых наилучших показателей (например, мощности или экономичности) всегда работает в оптимальном режиме.
Вариатор состоит из двух шкивов, ведущего (шкив 1) и ведомого (шкив 2), и натянутой между ними специальной цепи. Каждый из шкивов представляет собой пару дисков с коническими рабочими поверхностями. Цепь служит для передачи крутящего момента.
Шкив 1 соединен с коленвалом двигателя через промежуточную передачу. От него крутящий момент двигателя передается цепью на шкив 2 и далее на главную передачу.
Благодаря тому, что один диск каждого из шкивов подвижный, меняется радиус установки цепи на шкиве и передаточное отношение плавно изменяется.
Шкивы должны синхронно сдвигаться/ раздвигаться так, чтобы цепь оставалась постоянно натянутой и это усилие было достаточным для того, чтобы она не проскальзывала.
Ведущий шкив (шкив 1)

Широкий шкив
Сама конструкция породила название узла — вариатор.
Введение
КП multitronic® для высочайшего комфорта
В автоматическом режиме возможна реализация любого передаточного отношения в пределах диапазона регулирования. Число оборотов двигателя определяется желанием водителя (положение педали акселератора и скорость ее нажатия) и величиной сопротивления движению. Изменение передаточного отношения происходит абсолютно плавно и без разрыва потока мощности.
В режиме tiptronic КП располагает 6-ю фиксированными передаточными числами для выбора передач вручную. Это позволяет водителю полностью контролировать управ­ление динамикой движения автомобиля. Такой контроль целесообразен, например, при движении под уклон: переключившись на низшую «передачу», водитель может эффективно тормозить двигателем.
Максимальная скорость достигается на 5-й передаче. Шестая передача является экономичной, ее еще называют «овердрайв». При наличии соответствующего дополнительного оборудования управлять коробкой передач в режиме tiptronic можно клавишами на рулевом колесе, то есть с максимальным комфортом.
Зависимость между оборотами двигателя и скоростью движения автомобиля при изменении передаточного отношения КП
multitronic® 01J на Audi A6 с 2,8-литровым двигателем V6 мощностью 142 кВт

228_015

228_016

6.передача
Скорость
vmax = ~235 км/ч
КП multitronic® для максимальной динамики
Диапазон регулирования
Ступенчатая КП:
Цветом выделены диапазоны, в которых после переключения передачи происходит падение мощности двигателя. Это ведет к уменьшению скорости разгона.
multitronic®:
Максимальная скорость варьируется в зависимости от сопротивления движению.
Момент перехода с экономической передачи на пониженную зависит от сопротивления движению.
Бесступенчатая регулировка передаточного отношения позволяет постоянно поддерживать мощность двигателя на максимально возможном уровне (не уходить вниз с кривой внешней характеристики). При этом разгон осуществляется без разрыва потока мощности. Результат — оптимальная характеристика разгона.
Характеристики переключения передач в режиме tiptronic 01J
Кривая, соответствующая наиболее экономичной езде
Кривая, соответствующая наиболее спортивной езде
В сравнении участвуют:
► 5-ступенчатая АКП 01V (буквенное обозначение DEU)
► multitronic® 01J (буквенное обозначение DZN)
Не задействованный диапазон у ступенчатых КП
Характеристики переключения передач КП 01V
ю о
л е т а
в о т о р о б о о л с и
228_073

Скорость
multitronic® для экономичной езды
При стремлении к экономии малое переда­точное отношение позволяет значительно снизить число оборотов двигателя. Например, при 130 км/ч обороты двигателя составляют не 3200 об/мин, как у 5-ступенча-той механической КП, а примерно 2450 об/ мин. Соответственно, уменьшается и расход топлива.
Благодаря бесступенчатому изменению передаточного отношения, двигатель для достижения требуемых наилучших показателей (например, мощности или экономичности) всегда работает в оптимальном режиме.
Зеленым цветом на диаграмме показано уменьшение оборотов двигателя при езде в экономичном режиме.
В сравнении участвуют:
► 5-ступенчатая мех. КП 01W (буквенное обозначение DHY)
► multitronic® 01J (буквенное обозначение DZN)
Кривая, соответствующая наиболее экономичной езде Кривая, соответствующая наиболее спортивной езде
Характеристики переключения передач КП 01W
Уменьшение числа оборотов в экономичном режиме
Пример: 130 км/ч
ю о
л е т а
в о т о р о б о
о л с и

228074
Скорость
130 км/ч
Vmax = ~235 км/ч
Конструкция коробки передач
В зависимости от двигателя его крутящий момент передается на коробку передач через маховик с демпфером крутильных колебаний или через двухмассовый маховик.
Роль сцепления при трогании с места выполняют две «мокрые» (то есть заполненные маслом) многодисковые фрикционные муфты: фрикцион переднего хода и фрикцион заднего хода.
Направление вращения для движения задним ходом изменяется с помощью планетарного механизма.
Через промежуточную передачу крутящий момент двигателя передается на вариатор, а оттуда — на главную передачу.

Здесь следует отметить одну новейшую разработку: крутящий момент передает приводная цепь (см. описание вариатора и приводной цепи).
Электрогидравлический блок управления (БУ) объединен в единый узел с блоком управления коробки передач. Этот узел находится в картере КП.
В режиме tiptronic КП располагает 6 фиксированными передаточными числами для выбора передач вручную.

Введение
Технические характеристики
Обозначение:
multitronic® 01J
Заводское обозначение:
Буквенное обозначение:
Максимальный передаваемый крутящий момент:
до 310 Нм
Диапазон передаточных отношений вариатора:
2,40 - 0,40
Диапазон передаточных чисел
(частное максимального и минимального
передаточных отношений):
Передаточное число промежуточной передачи:
51/46 = 1,109
Передаточное число главной передачи:
43/9 = 4,778
Рабочее давление масляного насоса:
max. ~60 бар
Производительность масляного насоса:
10 л/мин при 1000 об/мин
Масло ATF для КП multitronic®:
 (1
Масло для главной передачи КП multitronic®:
G 052 180 A2 G 052 190 A2
Заправочные емкости:
полная заправка ATF, включая радиатор ATF и фильтр ATF замена ATF главная передача
примерно 7,5 л примерно 4,5 л примерно 1,3 л
Масса (без маховика):
примерно 88 кг
Длина:
примерно 610 мм

Все приведенные в программе обучения характеристики отно­сятся только к КП multitronic® с буквенным обозначением DZN.
Детали и узлы
Маховик с демпфером крутильных колебаний

В поршневых двигателях процесс сгорания протекает неравномерно. Из-за этого возникают крутильные колебания коленчатого вала.
Эти колебания передаются на коробку передач и вызывают в ней резонансные вибрации. Негативными последствиями резонансных вибраций являются шум и чрезмерная нагрузка на детали и узлы.
Крутильные колебания и вызванные ими шумы гасятся маховиком с демпфером крутильных колебаний или двухмассовым маховиком.
Крутящий момент двигателя V6 объемом 2,8 л передается на коробку передач через маховик с демпфером крутильных колебаний.
Четырехцилиндровые двигатели работают неравномернее 6-цилиндровых агрегатов, поэтому на них устанавливается двухмассовый маховик.
Демпфер крутильных колебаний
Маховик
Двухмассовый маховик

Подробно об этом см. в программе самообучения 142.
228_004

Детали и узлы
Коробка передач в разрезе
Значение цветов
Картер, болты/винты, шпильки
Гидравлические узлы и детали/система управления
Электронный блок управления КП
Валы, шестерни
Многодисковые фрикционные муфты
Поршни, датчик крутящего момента
Подшипники, шайбы, стопорные кольца
Пластмассовые детали, уплотнения, резиновые детали

Номер для заказа: 507.5318.01.00
В службе Bertelsmann можно заказать плакат формата A0 с изображением этой схемы. Цена без налогов 10.00 DM.
Bertelsmann работает напрямую только с заказчиками из ФРГ.
Заказ из других стран осуществляется через организации-импортеры.
Детали и узлы КП
Фрикцион переднего хода, фрикцион заднего хода и планетарный механизм
В отличие от ступенчатых гидромеханических АКП, где для передачи крутящего момент используется гидротрансформатор, в КП CVT марки Audi эту задачу выполняют два фрикциона: по одному фрикциону для переднего и заднего хода. Это работающие в масле многодисковые фрикционы, аналогичные тем, которые используются в ступенчатых АКП для переключения передач. Они служат для плавного соединения трансмиссии в начальной фазе движения автомобиля и дальнейшей передачи крутящего момента к промежуточной передаче.
Процессы трогания с места и передачи крутящего момента контролируются электроникой и регулируются с помощью электрогидравлической системы.
Многодисковый фрикцион с электрогидравлическим управлением имеет следующие преимущества перед гидротрансформатором:
► малая масса
► компактность
► электронно-управляемая адаптация характеристики трогания с места к дорожным условиям
► электронно-управляемая адаптация крутящего момента при медленном маневрировании к дорожным условиям
► защита от перегрузок, ошибок и неправильных действий водителя
Входной вал КП
Коронная шестерня
Фрикцион переднего хода

Фрикционы переднего и заднего хода с планетарным механизмом
Привод шкива 1 (промежуточная передача)
Фрикцион заднего хода
Планетарный механизм
Сопряжение деталей
Планетарный механизм служит исключи­тельно для изменения направления враще­ния привода при включении заднего хода.
Солнечная шестерня (вход) соединена с входным валом КП и стальными дисками фрикциона переднего хода.
Передаточное отношение планетарного механизма при движении задним ходом равно 1.
Водило (выход) соединено с ведущей шестерней промежуточной передачи и металлокерамическими дисками фрикциона переднего хода.
Коронная шестерня соединена с сателлитами и металлокерамическими дисками фрикциона заднего хода.
Стальные и
металлокерамические Водило с сателлитами

Стальные и металлокерамические Коронная диски фрикциона заднего хода шестерня
Детали и узлы КП
Схема планетарного механизма
Через соединенную с входным валом солнечную шестерню крутящий момент подводится к планетарному механизму, где он приводит в движение сателлиты 1.
Сателлиты 1 заставляют вращаться сателлиты 2, которые находятся в зацеплении с коронной шестерней.
Водило сателлитов (выход планетарного механизма) остается неподвижным, потому что оно соединено с промежуточной передачей, а автомобиль пока стоит на месте.
Коронная шестерня вращается вхолостую с частотой, равной половине оборотов двигателя, в том же направлении, что и коленвал двигателя.
Сателлит 1
Водило

Коронная шестерня
Входной вал КП с солнечной шестерней
Направление вращения деталей при работающем двигателе и стоящем на месте автомобиле
Передача крутящего момента при движении вперед
Стальные диски фрикциона переднего хода соединены с солнечной шестерней, а его металлокерамические диски — с водилом.

При замыкании фрикцион переднего хода соединяет входной вал коробки передач с водилом (выход). Планетарный механизм заблокирован и вращается как единое целое в том же направлении, что и коленвал двигателя. При этом передаточное отношение планетарного механизма равно 1.
Фрикцион переднего хода

Подача масла под давлением к поршню фрикциона Передача крутящего момента
Детали и узлы КП
Передача крутящего момента при движении назад
Металлокерамические диски фрикциона заднего хода соединены с коронной шестерней, а его стальные диски — с картером коробки передач.
При замыкании фрикцион заднего хода замыкает коронную шестерню на картер коробки передач.
Крутящий момент передается на водило, которое вращается в направлении, обратном направлению вращения коленвала двигателя. Автомобиль движется назад.
При движении задним ходом скорость ограничивается электроникой.
Вариатор остается в положении, соответствующем наибольшему передаточному отношению.
Фрикцион заднего хода

Коронная шестерня
228_010
Детали и узлы КП
Гидравлическое управление
Давление масла, подаваемого к фрикционам, пропорционально крутящему моменту двигателя и не зависит от давления в общей гидросистеме. Благодаря клапану давления предваритель­ного управления VSTV н~ат=а давления N215 масло подается под постоян­ным давлением величиной примерно 5 бар.
К клапану KSV масло под давлением поступает из основной гидросистемы. В зависимости от того, как им управляет клапан N215, клапан KSV создает давление масла в гидросистеме фрикционов. Чем выше управляющее давление, тем выше давление в гидросистеме фрикционов.
В зависимости от тока упр л

сигнала, рассчитанног КП, клапан N215 обеспеч давление, влияющее н управления фрикционами
Чем выше ток управл|ЫИ
тем выше управляюще
Клапан управления фрикционами регулирует давление масла в фрикционов и, таким о передаваемый крутящ| Т от двигателя.
Фрикцион заднего хода
Фрикцион переднего хода
228_011
Давление ATF отсутствует
Давление в гидросистеме фрикционов
Давление в основной гидросистеме
Давление предварительного управления
Управляющее давление В масляный картер
Аварийное отключение
Защита от перегрузок
Если фактическое давление в гидросистеме фрикционов значительно превышает заданное значение, то это свидетельствует об опасных неполадках. В этом случае, независимо от положения золотника ручного управления и других элементов, подача масла к фрикциону перекрывается.
Температура фрикциона рассчитывается блоком управления КП при помощи математической модели на основе величин проскальзывания фрикциона, передаваемого крутящего момента и температуры масла в КП. Если фрикцион чрезмерно нагружен и его расчетная температура превышает определенный порог, то крутящий момент
Аварийное отключение осуществляется через предохранительный клапан SIV и позволяет быстро разомкнуть фрикцион.
двигателя уменьшается.
Крутящий момент двигателяможет быть
еньшен до значений^ ответствующих вышенному числуобощотов на холостом ходу. Двигатель мможет кратковременно перестать реагировать на^тажатие педали газаг Конструктивные меры-пр охла^кд^ию
фрикционовипоцобствуетихабыст^ому
остыванию. Поэтому на фрикцион вско_ре
Клапаном SIV управляет электромагнитный клапан 1 N88. При управляющем давлении 4 бар и выше ток масла от клапана KSV перекрывается и масло из трубопровода соединения с золотником HS стекает в катер. снова подается неограниченный крутящий момент двигателя. Перегрузка фрикциона исключается. практически Состояние при аварийном отключении Фрикцион переднего хода 228_082 Сток в масляный картер/ давление Давление в гидросистеме Давление в основной Давление предварительного Управляющее давление В масляный картер Детали и узлы КП Управление фрикционом при медленном маневрировании (управление при движении с малой скоростью) Управление фрикционом при движении с малой скоростью способствует тому, что при холостых оборотах двигателя и рычаге селектора в положении для движения у фрикциона настраивается определенный момент проскальзывания. Автомобиль ведет себя так же, как при авто­матической КП с гидротрансформатором. За счет регулировки давления масла, подаваемого к фрикциону, устанавливается крутящий момент, заставляющий автомобиль двигаться с очень небольшой скоростью. Крутящий момент варьируется в пределах определенных границ в зависимости от условий и скорости движения. Для точной регулировки момента проскальзывания фрикциона используется значение давления прижима дисков шкива, измеряемое датчиком G194. Медленное маневрирование означает, что скорость автомобиля близка к нулю. Управление при движении с малой скоростью позволяет водителю очень осторожно маневрировать (например, когда он паркует автомобиль), не нажимая на педаль акселератора. Такой режим значительно облегчает управление. Давление прижима дисков шкива пропорционально фактическому крутящему моменту на шкиве 1, поэтому момент проскальзывания фрикциона можно очень точно вычислять и регулировать с помощью датчика G194 (подробнее см. в «Датчик крутящего момента» на с. 38). информация «тормоз не нажат»
<<< Предыдущая страница  1  2  3  4    Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я