Гідротрансформатор, він же «бублик» (прізвисько пішло від його форми), є неодмінним атрибутом будь-якого «справжнього автомата». Не обходяться без нього і потужні варіатори, і навіть у преселективну АКПП його поставили на деяких моделях Honda (наприклад на Acura TLX), щоб забезпечити м’якість руху на малій швидкості. І іноді він виходить з ладу.

Здавалося б, це суто гідравлічний вузол і ламатися там нічому, хіба що протекти може… Але ж ні, сучасний гідротрансформатор набагато складніший у влаштуванні, ніж картинка в старому підручнику, і скоріше є вузлом з обмеженим терміном служби, після чого має пройти процедуру відновлення. Що ж з ним відбувається, що у нього всередині і як це полагодити?

Як влаштований «бублик»?

Основним завданням гідротрансформатора завжди було перетворення крутного моменту і обертів: він працює як гідравлічний редуктор, який вміє знижувати оберти і підвищувати крутний момент з коефіцієнтом трансформації до 2.4. Заснована його робота на передачі енергії через потік рідини — в даному випадку трансмісійної оливи, яку ми всі знаємо як ATF (automatic transmission fluid).

Колінчастий вал мотора пов’язаний з насосним колесом, яке розганяє рідину і відправляє її на турбінне колесо. Турбінне колесо в свою чергу пов’язане з коробкою передач. Рідина розкручує турбінне колесо і відправляється назад на насосне. Але перед цим вона потрапляє на лопатки направляючого апарату, виконаного у вигляді колеса-реактора, які прискорюють потік рідини і направляють його в бік обертання.

У такий спосіб потік рідини прискорюється доти, доки швидкості обертання насосного і турбінного коліс не вирівнюються, і тоді гідротрансформатор переходить у режим гідромуфти, за якого перетворення крутного моменту не відбувається, а напрямний апарат починає вільно обертатися, не заважаючи току рідини.

Що більша різниця швидкостей обертання турбінного і насосного коліс, то більше прискорюється потік рідини, але водночас вона починає нагріватися, а ККД гідротрансформатора падає — більше енергії йде в нагрівання. Коли ж швидкості обертання коліс вирівнюються, то в передачі моменту через рідину з великими втратами сенсу немає.

Тому з часом у гідротрансформатори стали впроваджувати елементи звичайного фрикційного зчеплення, заснованого на терті. Називається це блокуванням гідротрансформатора. Суть блокування — в з’єднанні вхідного і вихідного валів, щоб передавати момент безпосередньо. Без нього старі машини з АКПП, як то кажуть, «не їхали».

На найстаріших конструкціях блокування спрацьовувало автоматично, за рахунок тиску робочої рідини, але з появою АКПП з електронним управлінням функція стала управлятися окремим клапаном. Говорити ж про способи реалізації блокування потрібно в окремій статті, тому що їх безліч. Але сенс один — з’єднувати вали і тимчасово виключати з ланцюжка передачі крутного моменту трансмісійне масло.

А незабаром на фрикціони блокування поклали завдання, подібні до завдань звичайного зчеплення механічної КПП — під час розгону вони трохи замикалися, пробуксовуючи і допомагаючи передавати крутильний момент, а саме блокування стало спрацьовувати дуже рано, щоб зменшити втрати в гідротрансформаторі. Власне, сучасні гідромеханічні «автомати» вже не можна назвати класичними — це вже такий собі гібрид.

І що потужнішими ставали двигуни, то сильніше нагрівалася рідина в ГТД, то складніше було забезпечити його охолодження, і тим більше роботи з передачі крутного моменту намагалися перекласти на зчеплення блокування.

Що ламається в гідротрансформаторі?

Раз є зчеплення всередині «бублика», значить, воно зношується — вічних фрикційних пар не буває. До того ж продукти їхнього зносу забруднюють нутрощі ГТД, потік гарячої рідини з абразивом «виїдає» метал лопаток та інших внутрішніх частин. Також потихеньку старіють, виходять з ладу від перегріву або просто руйнуються ущільнення-сальники, а іноді виходять з ладу підшипники або навіть ламаються лопаті турбінних коліс.

Продукти зносу фрикційної накладки потрапляють і в саму АКПП, адже охолодження ГТД відбувається прокачуванням оливи через насос коробки і загальний теплообмінник. А в гідроблоці АКПП (про нього потрібно розповідати окремо) є ще багато різних місць, де бруд може щось забити або рідина може проточити зайві отвори, пошкодити соленоїдні клапани, замкнути провідники…

Загалом, з часом ГТД стає основним джерелом «бруду» в АКПП, який обов’язково виведе її з ладу. У деяких АКПП проблема ускладнюється тим, що матеріал накладок «приклеєний» до основи, і в міру зносу в рідину починають потрапляти клейкі речовини, прискорюючи процеси забруднення в рази.

Таким чином, «бублик», що пожив, потрібно міняти або ремонтувати, поки він не зламав всю коробку передач. До речі, старі АКПП, у яких блокування спрацьовувало рідко, тільки на вищих передачах або його не було зовсім, мають помітно більші інтервал заміни мастила і ресурс.

Найсумніший випадок

До чого це призводить, можна побачити на прикладі широко поширеної 5-ступінчастої АКПП Mercedes 722.6. Її ставили на кілька десятків моделей Mercedes-Benz, Jaguar, Chrysler, Dodge, Jeep і SsangYong з 1996 року і ставлять донині.

У цій коробці передач гідротрансформатор блокується на всіх передачах, і спеціальний клапан регулює його притиснення. Навіть під час плавного розгону вмикається часткове блокування, а під час різкого блокування вмикається майже одразу. Машина виходить економічною і динамічною.

А ось знос закладок блокування йде швидко, і якщо не міняти оливу вчасно, то за пробігів понад сто тисяч кілометрів плавне блокування стає не таким вже й плавним, змушуючи машину сіпатися, а продукти зносу пошкоджують постійно працюючий клапан соленоїда блокування, посилюючи ефект.

Але навіть якщо масло міняти, то все одно до пробігу тисяч у двісті кілометрів накладки ГТД зносяться і створять дуже багато сміття, яке зруйнує клапан і, зрозуміло, коробка почне працювати жорстко, з ударами. У підсумку, якщо вчасно не відремонтувати джерело сміття, вся АКПП відправиться на звалище.

Ремонт гідротрансформаторів

Сам «бублик» у зборі — дороге задоволення. Його вартість вимірюється десятками тисяч лів. Для прикладу: «бублик» у зборі для коробки ZF від Audi A6 C5 і Audi A4 B7 коштуватиме близько 60 000 лів, а для BMW 5 series E60, 7 series E66 і X5 E53 — близько 120 000 лів.

Вартість ремонту ж починається з 3 500 — 5 000 лів, без урахування вартості зняття АКПП, зрозуміло. Для найпростішого ремонту «бублик» треба розрізати, вимити, віддефектувати, замінити ущільнення, замінити фрикційні накладки і гідроциліндри за необхідності, спаяти і відбалансувати.

Повністю виходить з ладу цей вузол тільки в найзапущеніших випадках, і зазвичай його вдається реанімувати повністю. Але як і в будь-якій справі, тут важливий професіоналізм виконавців. Адже точна гідравліка працює з високими оборотами і при високій швидкості струму рідини, найменше порушення співвісності валів, дисбаланс або механічні пошкодження нутрощів можуть вивести з ладу не тільки сам «бублик», а й АКПП, її насос або навіть двигун машини.

А як дізнатися, що гідротрансформатор вийшов з ладу?

Якщо масло в АКПП швидко темніє після заміни, машина почала витрачати більше пального, відчуваються ривки при рівномірному русі або при гальмуванні двигуном, то — швидше до майстра перевіряти круглий залізний «бублик». Не такий уже й дорогий його ремонт, а несправний, справ він може накоїти дуже багато.

Як зробити так, щоб гідротрансформатор довше не ламався?

Інструкція буде простою. По-перше, не потрібно захоплюватися їздою на високих обертах — гідротрансформатори в такому режимі зношуються швидше. По-друге, поменше перегрівайте машину. По-третє, регулярно міняйте масло.