Автомобили с автоматической коробкой передач – отнюдь не редкость на наших дорогах. С каждым годом количество машин с АКПП растет, и постепенно автомат вытеснит механику. Такая популярность обуславливается одним важным фактором – удобность использования. Особенно актуальна АКПП в крупных городах. Сегодня существует масса производителей подобных коробок. Но в приведенной ниже статье мы поговорим о такой марке, как ZF. Этот немецкий производитель уже давно занимается выпуском коробок передач для легковых и грузовых автомобилей. Не исключением стали и машины БМВ. Так, они оснащаются АКПП 5HP19. Что это за коробка, как она устроена и как работает? Рассмотрим в нашей сегодняшней статье.
Характеристика
АКПП BMW 5HP19 представляет собой пятиступенчатую трансмиссию, которая была разработана в 1995 году на базе четырехскоростной 4HP18. Также эта коробка встречается и на полноприводных автомобилях от «Ауди» и «Фольксваген». Среди особенностей стоит отметить тот факт, что она выдерживает неимоверный крутящий момент, а потому устанавливается на авто с двигателями до четырех литров. В зависимости от типа привода, подобная коробка передач имела свою маркировку — 01L или 01V.
Согласно паспортным данным, эта коробка может выдерживать до 300 Нм крутящего момента. Передаточное число на первой передаче – 3,67. На второй и третьей – 2 и 1,41 соответственно. Четвертая скорость, как и полагается всем КПП, прямая (число равняется единице). На пятой передаче это значение составляет 0,74. Внутри коробки передач имеется АТФ-жидкость. Заправочный объем составляет 9,2 литра.
Модификации трансмиссии
Базовая модель такой АКПП – 5HP19. Эта коробка передач служит для установки на авто с задним приводом. Большую часть их составляют авто марки БМВ. АКПП 5HP19 с индексом FL предназначается для переднеприводных автомобилей марки «Фольксваген» и «Ауди». Коробка FLA служит для полноприводных машин с шестицилиндровым V-образным двигателем. Есть еще одна версия – HL (А). Она устанавливается только на автомобиль «Порш-Каррера».
Устройство и принцип работы
Условно АКПП DES 5HP19 состоит из таких узлов и механизмов, как:
- гидротрансформатор;
- планетарный редуктор с шестернями и механическая коробка;
- гидроблок;
- насос;
- система охлаждения.
Одним из основных элементов является именно гидротрансформатор. Для чего он нужен? Гидротрансформатор служит для изменения и передачи крутящего момента от ДВС на механическую коробку передач. Также ГТФ служит для снижения вибраций и иных колебаний. Иными словами, является неким демпфером в работе АКПП. Этот элемент помещен в специальный корпус, за форму которого его часто называют бубликом. Гидротрансформатор включает в себя несколько колес:
- реакторное;
- турбинное;
- насосное.
Также в состав входят две муфты – блокировочная и свободного хода. Насосное колесо связывается с коленвалом мотора, а турбинное – с механической коробкой передач. Между ними имеется реакторное колесо. Все три элемента имеют лопасти определенной формы, через которые протекает АТФ-жидкость.
Работает это очень просто. Поток жидкости от насосного колеса передается на турбинное, а затем – на реакторное. Благодаря особой конструкции лопастей, жидкость заставляет турбины вращаться быстрее. Таким образом, крутящий момент плавно переходит на коробку. Когда обороты достаточные, срабатывает блокировочная муфта. Так, вал и турбина вращаются с равномерной скоростью. Работа ГТФ выполняется по замкнутому циклу.
С ростом оборотов коленвала угловая скорость турбинного и насосного колеса выравнивается. Поток жидкости меняет свое направление движения. Нужно сказать, что блокировочная муфта срабатывает на всех передачах, когда скорость вращения колес выравнивается. Также на коробке передач имеется режим, препятствующий полной блокировке гидротрансформатора. Этому способствует проскальзывающая муфта. Подобный режим позволяет не только обеспечить комфорт во время переключения передач, но и снизить расход топлива.
Механическая коробка в составе АКПП предназначена для ступенчатой коррекции крутящего момента. Также она обеспечивает движение задним ходом. На АКПП 5HP19 применен планетарный редуктор в количестве двух штук. Они соединены последовательно для совместной работы. Число ступеней – пять. Сам редуктор включает в себя несколько планетарных передач, что образуют собой планетарный ряд. Сюда входят такие элементы, как:
- коронная и солнечная шестерня;
- водило;
- сателлиты.
При условии блокировки одной либо нескольких деталей из планетарного ряда обеспечивается изменение крутящего момента. При блокировке коронной шестерни, уменьшается передаточное отношение. Машина едет быстрее, но разгон набирает не так резко. А вот для набора скорости задействуется как раз солнечная шестерня. Именно она уменьшает передаточное отношение. А для заднего хода применяется водило, которое меняет направление движения.
Блокировка обеспечивается фрикционами и фрикционными муфтами. Первые удерживают определенные детали редуктора за счет соединения с корпусом трансмиссии. А вторые блокируют механизмы планетарного ряда между собой. Муфта замыкается при помощи гидроцилиндров. Управление последними осуществляется из распределительного модуля. А чтобы предотвратить водило от вращения в иную сторону, применена обгонная муфта.
То есть в качестве механизмов переключения передач в АКПП 5HP19 используются фрикционы и специальные муфты. Принцип работы трансмиссии построен на выполнении определенного алгоритма выключения и включения муфт и фрикционов.
О системе управления
Из чего она состоит? Система управления автоматической коробки включает в себя:
- электронный блок управления;
- рычаг селектора;
- распределительный модуль;
- входные датчики автоматической коробки.
Если говорить о последних, к ним относятся датчики:
- температуры АТФ-жидкости;
- частоты вращения на входе КПП;
- положения селектора КПП и педали газа.
ЭБУ мгновенно обрабатывает все исходящие от датчиков сигналы и посылает в свою очередь управляющий сигнал на устройства распределительного модуля. ЭБУ автоматической коробки тесно взаимодействует с ЭБУ двигателя.
Распределительным модулем является гидроблок. Он обеспечивает срабатывание фрикционной муфты, управляет потоками АТФ-жидкости и золотниками-распределителями, которые соединены каналами и помещены в алюминиевый корпус.
Соленоиды в гидроблоке служат для управления переключением скоростей. Также соленоиды регулируют давление жидкости в системе. Управление ими осуществляет электронный блок коробки. А выбор текущего режима работы КПП осуществляется посредством золотников-распределителей.
Пару слов о насосе
Этот элемент служит для циркуляции АТФ-масла в АКПП. На такой коробке применен шестеренный насос с внутренним зацеплением шестерен. Механизм приводится в действие посредством ступицы гидротрансформатора. Именно от насоса зависит давление и работа гидравлической системы.
Технические особенности
Среди особенностей подобной коробки отзывы отмечают наличие специальной адаптивной программы, которая позволяет коробке подстроиться под индивидуальный характер вождения. Также подобная трансмиссия отличается хорошими динамическими показателями. При этом у нее ниже расход топлива, чем у предыдущей модели. А все благодаря использованию двух планетарных рядов.
Механическая передача мощности обеспечивается посредством блокировочной муфты гидротрансформатора. В зависимости от текущей ситуации, эта муфта включается либо выключается. Ею управляет специальный электромагнитный клапан.
О кулисе
Помимо того что коробка способна подстраиваться под манеру езды, она имеет еще и возможность ручного переключения скоростей. Для этого достаточно переместить кулису из положения «Драйв» в правую сторону. При этом на панели отобразится соответствующая информация о включенном ручном режиме. Всего на селекторе имеется несколько положений:
- Р – это режим парковки КПП, который задействуется в случае остановки автомобиля.
- R – включение заднего хода.
- N – нейтральное положение.
- D – режим «Драйв», при котором автомобиль может двигаться прямо, переключаясь с первой по пятую передачу.
Типичные болезни
Существует несколько типичных болезней, из-за которых возникают ошибки и АКПП 5HP19 нестабильно работает. Так, первая проблема связана с гидротрансформатором. Ресурс ГТФ составляет более 200 тысяч километров, но по истечению этого срока может потребоваться замена насоса на АКПП 5HP19 и втулок.
Спустя 150 тысяч километров существенно изнашивается пакет фрикционов. Из-за выработки масло насыщается клеевым слоем. Забивается при этом гидроблок. А изношенный фрикцион не в состоянии зацепиться, из-за чего происходит пробуксовка. Это влечет за собой нагрев гидротрансформатора и втулок с сальником насоса. В итоге уходит масло из коробки. Если вовремя не проследить за уровнем, может потребоваться серьезный ремонт АКПП 5HP19 (насос, гидроблок).
Следующая проблема – втулка крышки масляного насоса. Ее может проворачивать из-за перегрева, а также излишних вибраций. Стоит отметить, что есть стандартная втулка и ремонтная. Последняя используется в случае, если уже разбито посадочное место.
Также приходит в негодность и крышка насоса с шестернями. Причиной тому является длительная эксплуатация АКПП с текущим сальником или перегрев гидравлического трансформатора. Кроме того, проблемы могут быть вызваны работой АКПП с провернутой втулкой. Среди иных причин стоит отметить:
- грязное масло;
- недостаточный его уровень;
- наличие стружки и других продуктов выработки в коробке.
Также владельцы сталкиваются с заменой сепараторной пластины. Что примечательно, на автомобилях «Ауди» эта проблема случается чаще, чем на БМВ.
Фрикционные диски
Зачастую подвергаются замене фрикционные диски первого пакета, которые установлены возле насоса. Но в случае неисправности производится замена всего комплекта. Сами фрикционные диски являются взаимозаменяемыми для автомобилей БМВ и «Ауди». Как отмечают отзывы, есть два хороших производителя фрикционов:
- «Альто»;
- «Линтекс».
Соленоиды
Часто изнашивается основной – желтый соленоид давления. Из-за этого увеличивается давление в пакетах фрикционов и начинает разрывать барабаны. Этот соленоид постоянно подвергается нагрузкам и поэтому чаще вырабатывает свой ресурс. На более высоких пробегах меняются остальные три соленоида.
Обратите внимание: соленоиды имеют множество модификаций, поэтому подбор такого элемента следует осуществлять согласно номеру на табличке АКПП или ВИН-коду самого автомобиля.
Барабан-суппорт
Он на АКПП ZF 5HP19 двойной. Причина неисправности – деформация металла. Эта проблема тесно связана с соленоидом, из-за которого и повышается давление в этом элементе. В результате деформируется барабан, снижается давление и горят фрикционы коробки.
Расходные материалы
Среди таковых стоит отметить:
- резиновые уплотнительные трубки гидроблока АКПП 5HP19;
- прокладку масляного поддона (а иногда и сам поддон);
- сальники полуоси (левой и правой), хвостовика коробки, а также масляного насоса; эти элементы входят в ремкомлект («Оверол Кит»).
Также отметим, что к расходным материалам относится и само масло. Оно выполняет функцию рабочей жидкости, а потому постоянно подвергается высоким нагрузкам. Чтобы коробка прослужила долго, требуется регулярная замена АТФ-жидкости. Согласно регламенту, подобная операция должна выполняться каждые 80 тысяч километров. В случае экстремальных условий эксплуатации этот регламент рекомендуется сократить до 60 тысяч километров.
Какое масло следует использовать? Производитель рекомендует применять оригинальную трансмиссионную жидкость VAG серии G052162A2. Заправочный объем жидкости – 10,5 литра. При этом допускается использование аналогов от компании «Мобил» или «Эссо». Важно, чтобы масло соответствовало всем допускам, иначе правильная работа АКПП не гарантируется.
Подводим итоги
Итак, мы выяснили, что представляет собой АКПП 5HP19. В целом это достаточно надежная коробка, которая при грамотном обслуживании имеет долгий ресурс. Замена АКПП 5HP19 требуется только в случае серьезной поломки (например, планетарного ряда). Либо коробку меняют при высоких пробегах. В остальном, если вовремя ее обслуживать, ремонт АКПП 5HP19 может и не понадобиться.
