Надежность гидромеханических АКПП: почему ломаются "автоматы".

Раньше, когда трава была зеленой, а деревья были большими, гидромеханические коробки по сроку службы были сравнимы со всем автомобилем целиком (полетят помидоры от тех, кто считает, что раньше автомобиле могли пробежать миллион километров - могли, но много вы видите миллиоников на дорогах? Машина чаще всего просто сгнивала, либо отправлялась в утиль), работало на дешевом, по современным меркам, трансмиссионном масле. Конечно, на капитальный ремонт они попадали, но при цифрах пробега равными не одной сотне тысяч. А что же мы видим сейчас?

Немалое количество жалоб, что коробка просит дорогостоящего ремонта на сотне тысяч, а то и раньше. Почему так получилось? Попробуем разобраться. Немного экскурса в техничую часть для понимания проблемы.
Гидромеханическая коробка, грубо говоря, состоит из:

1. Гидротрансформатора, он же бублик

2. Планетарный ряд с фрикционами и обгонными муфтами.

Планетарный ряд в полуразобранном состоянии

3.Всем этим делом управляет гидроблок

Раньше он сам "думал", будучи "головным мозгом" системы, теперь за него "думает" ЭБУ, а он лишь исполняет команды, став "спинным мозгом" системы.

Для тех, кто хочет подробно разобраться "как все это работает", есть замечательный старый фильм

Долго, но интересно. Пусть возраст фильма не пугает: принцип работы не изменился.
Однако, вернемся к нашим баранам.

Многие из вас воскликнут, что это все производители виноваты, которые безбожно экономят и ставят фрикционы из картона, чтобы они истирались и владелец машины после окончания гарантии приехал к ним и осуществил дорогостоящий ремонт. Так и представил себе совет директоров, который потирает руки, смотря в отчет, где график прибыли прет в небо. Однако реальность не столь конспирологическая и более суровая.

Всем прекрасно известно, что в силу конструктивных особенностей машина с автоматической коробкой все таки медленнее такой же с механикой (справедливости ради, скорость переключения в механике зависит от квалификации водителя и его реакции, в отличие от бездушной автоматики, которая "всегда готова") и ест больше топлива (тут никуда не деться - проскальзывания в гидротрансформаторе, масляный насос, больший вес агрегата, все влияет на расход отрицательно). В 50-60 годы это мало кого волновало, а в 73 году случилась "Война судного дня" и крупнейшие нефтедобывающие страны "обиделись" на западный мир и устроили нефтяное эмбарго, повлекшие за собой взлет цен на бензин. Производители стали чесать затылок, как же им сделать автомобиль экономичнее. Потом в сша стали вступать в силу экологические нормы. Карбюраторы стали уступать свое место сначала механическому впрыску, потом и электронному, что положительно сказалось на мощности и экономичности, катализатор стал неотъемлемой частью выхлопной системы. А автоматические коробки все также рассеивали драгоценный бензин в виде неизбежных конструкционных потерь. "Непорядок", подумали в маркетинговом отделе. И началось.

Первыми об этом стали задумываться производители премиум марок, где механическая коробка, зачастую, ни к селу, ни к городу. Казалось, что можно "сломать" в проверенной временем конструкции?
1. Раньше блокировка гидротрансформатора включалась когда скорости вращения входного и выходного валов сравняются (а это конструктивно наступает после 60-70 км/ч), с помощью фрикционной накладки поршня вращение масла останавливается, а валы двигателя и трансмиссии соединяются напрямую. Гидротрансформатор в этом режиме выключается и уже механически передает 100% вращения. Аналогично отжиманию педали сцепления на МКП.

Однако, это не экономично и влияет на динамику разгона отрицательно, но обеспечивало огромный ресурс и защиту от дурака.

Все изменилось в 90-е годы, когда мерседес ввел "Режим регулируемого проскальзывания" фрикциона блокировки, когда фрикцион (или несколько их - по моде, введенной Мерседесом), управляемый тонконастроенным соленоидом и компьютером, поджимается давлением масла на такое расстояние к корпусу, что в зазоре между ними остается тончайшая пленка масла, достаточно большая для проскальзывания и отвода температуры от поверхностей, и достаточно тонкая, чтобы заставить вращаться ведомый вал. КПД трансмиссии растет почти до 95-97%, вместо прежних 75-85%. Гидротрансформатор работает почти как сцепление в механической коробке передач. Однако, режим проскальзывания загрязнет масло. Вызывая кучу проблем.

2. Усложнение гидроблоков в связи с ростом количества передач. Тут уж ничего не сделаешь - хочешь высокого КПД, то увеличивай количество передач. Плюсом введение линейных соленойдов.

3. Исчезновение/удлинение интервала смены жидкости в акпп. Все для потребителя, снижаем его расходы на обслуживание! Шикарно, просто (сарказм)

Что же мы получаем в совокупности? Сразу хочется сказать про "картонные" фрикционы. Из целлюлозы накладки изготавливались и 50 лет назад, но никого это тогда не напрягало. Накладка в может изготавливаться на графитовой или кевларовой основе.

Такие фрикционные накладки выдерживают без потери качества довольно длительную работу при температуре до 140º. Эти материалы дороже обычных и встречаются на рынке только для отдельных пакетов АКПП. Общее их количество не превышает 3-5% от всего количества продаваемых фрикционов. У таких комплектов в названии встречается аббревиатура: HEG или "Power Pack". Стоит отметить, что за повышенную температурную стойкость приходится платить худшими характеристиками по скольжению и стабильности материала по мере износа. Так что, не в этом дело и заменой только лишь "картонных" фрикционов на усиленные, дело не решится.
Маркетинговый отдел хотел удовлетворить покупателя: низкий расход топлива, плавное переключение, при этом сохраняем высокую скорость переключения. Программисты и инженеры сделали это.

А получилось в итоге:
1. фрикцион блокировки гидротрансофрматора подключается очень рано, фактически, передача момента идет не за счет "турбины" гидротрансформатора, который теперь стал "помогать" фрикциону.

2. Фрикцион блокировки стали делать из карбона, теперь ему не страшны и температуры в 140 градусов, которые нередки при частых разгонах "в пол".
3. Фрикцион изнашиваясь активно сорит в масло, путешествуют вместе с маслом и "набрызгом" ввариваются-вклеиваются во все неудобные места, начиная от деталей гидротрансформатора, кончая золотниками и каналами гидроблока и соленоидов.

4. Загрязнение масла и вызывает "атеросклероз мозга" - отложения спрессованной фрикционной пыли, смешанной с металлической крошкой от износа металлических деталей. Эта грязь откладывается во всех тихих уголках (клапана плиты, золотники, соленоиды) и затрудняет работу клапанов, а также изнашивает поверхности трения и ухудшает охлаждение
5. Фрикционы от недостаточного сжатия сорят еще больше, температура масла растет, сорят еще больше и еще сильнее загрязняя коробку.

6. Ну и конечно же, в 21 веке мы уберем замену масла совсем, напишем, что оно на весь срок службы, а в крайнем случае отодвинем замену по регламенту в район 100 тыс км пробега. Это ведь так логично, в 21 веке ставить срок замены по пробегу, да еще и на один уровень, что у спокойного водителя, ездящего плавно, что у того, кто постоянно давит на газ чуть ли не до упора, что у того, кто решил, что его кроссовер очень даже внедорожник  - должны приехать одинаково по сроку.

И вот начинаются рывки, долгие включения, удары и прочие радости изношенной трансмиссии.

Как страшно жить? Все правильно. Если раньше был "технический тоталитаризм" и защита от дурака была на уровне "железа", то теперь наступила эра "технического либерализма", а либерализм, как известно, могут позволить себе только богатые, либо ответственные. Бедные и безответственные чаще всего бегут сливать машину, стараясь скрыть проблемы с трансмиссией, если это возможно

Справедливости ради, современная автоматическая коробка, если она нормально спроектирована и стоит в производстве не один год, несмотря на все "инновации" может прожить столько же, сколько ее более простые предки. При соблюдении простых правил:

1. Разгоняйся плавно, топи только когда это нужно, помни о фрикционе блокировки гидротрансформатора. Да и на расход топлива это положительно сказывается.

2. Любишь топить и буксовать? Меняй масло чаще. 50 тыс км, а то и 30, если часто "топишь в пол" на современной машине. Выше температура масла - выше износ. И шли дилера с его регламентами, сделанными для красивых сумм обслуживания для потенциальных покупателей.

3. Не жидься на диагностику. Зачастую, загнав машину на профилактическую диагностику где-нибудь на 100 тыс пробега можно выявить проблемы на ранней стадии и отделаться копеечным профилактическим ремонтом.