Гидроблоки

Для чего служит Гидроблок в АКПП («Мозги»)

Гидравлическая клапанная плита (Valve Body, гидроблок, блок клапанов) — это самое замысловатое устройство АКПП, состоящий из металлической плиты с множеством каналов, клапанов, электро-регуляторов (соленоидов), аккумуляторов, датчиков и других элементов для того, чтобы управлять включением и выключением гидромуфт сцепления и блокировкой гидротрансформатора.

Можно сказать, что гидроблок выполняет роль:

• нашей ноги, нажимающей на педаль сцепления
• нашей руки, переключающей рычаг КПП,
• кроме того он еще является самим таким рычагом

и в некоторых современных АКПП еще и нашим мозгом, отдающим команды органам.

Отработанные до автоматизма движения автогонщика, мгновенно и безошибочно переключающего передачи вверх или вниз — так запрограммированы «мозги» АКПП и по самому эффективному сценарию производятся переключения: выжимание сцепления работающего пакета фрикционов — выравнивание скоростей валов — включение фрикционов следующего пакета.

Вся технология переключения на другую скорость отработана настолько идеально, что разрыв мощности в самых интеллектуальных АКПП при разгоне составляет менее 0.2 секунды. То есть практически бесступенчато.

Сколько раз водитель переключает рычаг механической КПП, используя рычаг и педаль — столько же раз переключаются и клапаны в гидроблоке. Только настройки компьютера отрегулированы для экономии топлива и оптимизации разгонов таким образом, что в современных автоматах переключения производятся чуть чаще и быстрее. И малейшие залипания забитых грязью клапанов приводят к толчкам при переключении или вообще к проскальзыванию сцепления.

Почему Гидроблок АКПП называют — «Мозги»?

Гидравлическая клапанная плита на профессиональном сленге действительно называется — «Мозги».

Отчасти это потому, что чисто формально напоминает мозг с его извилинами. Отчасти — потому, что в 20-м веке гидроблок выполнял функцию «мозга» автомобиля, принимая решения: когда и какому узлу нужно включаться в работу. Действительно, гидроблок был настоящим мозгом гидравлически управляемой трансмиссии, управляя переключениями с помощью простых механических устройств вроде Говерноров (сравните: «гувернер» — управляющий хозяйством).

Ну тот гидроблок гидравлических АКПП 1980-х напоминал что-то вроде мозга ящеров или птиц. С приходом электроники и электроклапанов-соленоидов, настоящим «мозгом» стал не гидроблок, а ЭБУ (электронный блок управления). А гидроблок стал чем-то вроде «спинного мозга».

Объединившись вместе с главным ЭБУ — компьютером АКПП, гидроблок АКПП является настоящим мозгом трансмиссии.

TCM, ECU, PCM и Гидроблок (Valve Body) — в чем разница?

«Мозги» АКПП состоят из двух важных узлов:

— Электронный блок управления трансмиссии (ЭБУ или ТСМ-анг.- transmission control module — слева — вверху) и

— Гидравлическая клапанная плита (valve body, на картинке слева — внизу).

И между клапанными плитами — самая капризная деталь, требующая замены — прокладка гидроблка.

Первый (ЭБУ) дает электрические импульсы-команды (как кора головного мозга  — посредством нейронов) основываясь на информации от датчиков-сенсоров, а второй (Гидроплита) — снабжает кровью и вырабатывает химию гормонов, управляя всем организмом.

Раньше ЭБУ находился под капотом или под панелью автомобиля. А с начала века стало принято соединять капризную электронику с гидроплитой внутри АКПП, где рабочая температура считается стабильнее.

То есть интеллектуальный мозг (ЭБУ) АКПП соединился с гидравлическим мозгом (клапанной плитой). Это позволило упростить конструкцию АКПП, но усложнило задачу производителям электроники.

Но это еще не весь «мозг» автомобиля. Существует еще «головной» мозг всей машины — ECU (Engine Control Unit или Module). Некоторые рисковые автопроизводители объединили все компьютеры в один и назвали его по-американски Powertrain Control Module.

Это — «мозги» всего автомобиля. Вернее это сочетание «головного мозга» (ECU), управляющего двигателем и всей машиной и «спинного мозга» (TCM), управляющего АКПП.

Типичные неисправности гидроблоков.

Неисправность соленоидов.

Проверяются диагностическим оборудованием на сопротивление, срабатывание, износ. Промываются или заменяются.

Неисправность датчиков.

Неисправность датчиков,  перегреваются, забиваются намагниченной пылью из масла, перегорают… Легко лечится или очисткой датчиков или заменой, если замер сопротивления указывает на эту неисправность. На странице каждой АКПП, где встречается такая проблема есть таблица нормального сопротивления датчиков.

Неисправность проводки.

Неисправность проводки, короткое замыкание или обрыв проводов. Самая любимая неисправность мастеров и владельцев, решается заменой проводки без дорогого и долгого демонтажа коробки. Справа — самая популярная в ремонте проводка немецкой коробки 01М.

Неисправность электроплаты.

Неисправность электроплаты, диагностика производится по кодам ошибок. Большинство электроплат успешно ремонтируется, заменой сгоревших элементов. См. страницу своей АКПП.

Неисправность (загрязненность или износ) самой гидроплиты.

Неисправность (загрязненность или износ) самой гидроплиты, старение расходников — прокладки гидроблока, резиновых уплотнений, фильтров. Самый частый источник всех проблем, вызванный временем и грязным маслом, в основном из-за изношенных фрикционов и клеевого слоя, которым фрикционные накладки приклеены к основе.

Чистка гидроблока с полной разборкой это такая же рутинная операция для мастера АКПП как чистка автомата Калашников для солдата.

Нарушение герметичности.

Из-за чего масло не попадает туда куда нужно или наоборот — туда куда не нужно. Так самыми популярными расходниками стали «очки» у бестселлера ZF 6HP или адаптер для тех же автоматов.

С каждым годом гидроплиты становятся все сложнее, и их начинка все разнообразнее и появляются такие экзотические расходники как бумажные прокладки с встроенным сетчатым фильтром, фильтры-сетки для каналов и для соленоидов, пластиковые клапана, и многое другое. На странице каждой АКПП описаны наиболее вероятные причины по которым гидроблок требует обслуживания.

У нас можно заказать гидроблоки купить гидроблоки и отремонтировать их.

Старые гидромеханические клапанные плиты (20-го века) обладали весьма отработанной и надежной конструкцией и честно служили весь долгий срок жизни автомобиля не обращая на себя внимание по 15-30 лет.

Основной проблемой гидроблоков долгие годы была «старость» отдельных элементов и «атеросклероз»:

— забившиеся фрикционной грязью клапаны, каналы, которые не дают пружинам возвращать клапан на место или соленоидам открывать этот клапан, (очистка решает эти проблемы)

— процарапанные металлическим «мусором» поверхности каналов, муфт, золотников износ и протечки масла через них, (проверяется подачей давления воздуха от компрессора и определения критичности износа.)

— другими частыми проблемами были износившиеся расходники: ослабевшие пружины, возвращающие плунжер на место, рассыпающиеся бумажные прокладки или изношенные металлические прокладки, стертые шарики, забитые грязью фильтры, задубевшая резина сальников и т.д. (замена расходников решает большинство проблем)

«Старость» гидроблоков этого поколения АКПП наступала в конце ресурса самой АКПП и автомобиля и редко требовала их замены, кроме самых запущенных случаев. Только чистки и переборки.

Соленоиды.

Современные  клапанные плиты в 5-ти и 6-ти ступенчатых акпп, где используются линейные соленоиды, работают в совсем других условиях:

Одна из проблем — повышенная температура. С 2003-2005-х годов рабочая температура двигателя (и в АКПП) повысилась на 20-30 градусов.

Электроника быстрее стареет, работая при температуре свыше 120 градусов.

Так электроклапан-соленоид, сенсор-датчик или подводка-шлейф со временем теряют свою токопроводящую способность, что показывает увеличенное значение сопротивления. А компьютер, отметив повышенное сопротивление прибора, бракует его.

Было много других «детских болезней», которые постепенно решали производители электроники, но главной проблемой осталась проблема принудительной «скользящей» блокировки гидротрансформатора, создавшей невыносимые условия работы, когда масло летом:

• нагревается до 150 градусов
• загрязняется пылью от фрикциона, превращаясь в абразивную агрессивную движущуюся суспензию, которая как пираньи съедает все, что попадается на ее пути.

Механики во всех проблемах АКПП и гидроблока обвиняют Программистов:

Это, мол, Программисты разработали для ЭБУ такие «шумахерские» режимы, превращающие АКПП в болид Формулы 1, которые, как известно, ездят в короткие промежутки между капремонтами.

Действительно, «железо» почти всех новых акпп отработано до мелочей — а убить превышением допустимого момента можно даже лом. Программисты в погоне за плавностью бесступенчатых вариаторов, экономичностью и динамикой ДСГ и управляемостью МКПП так нагрузили все узлы ступенчатой коробки в разных режимах, что первые 6-АТ автоматы не доживали до 40-60 тысяч км (обязательный сейчас гарантийный срок).

Программисты валят всю вину на Покупателя, который хочет чтобы автомат работал быстрее, экономнее и комфортнее механики и вариаторов. А они (Программисты) дают Покупателю 6-ти (7-8-ми) ступенчатой АКПП все, о чем можно мечтать, закладывая и адаптивность, и экономичность и разгонные характеристики и десятки сценариев, которые могут возникнуть на дороге.

И запрограммированная Программистом ступенчатая АКПП при этом не должна разочаровать Покупателя: «Вы хотели такую коробку, чтобы была не хуже вариаторов и ДСГ? — их есть у нас!  Только помните, что и вариатор и ДСГ живут недолго! Все, что хотите — за ваши деньги!»

А Покупатель, как известно, не виноват по определению, Он — «всегда прав». Так что виновных найти обычно не удается.

Теперь водитель педалью газа сам выбирает —  позволить АКПП переключать передачи классическим способом: терпеливо дожидаясь выравнивания скоростей валов и спокойного переключения скоростей или заставить АКПП жечь фрикционы в стиле «Формулы 1».

Причина раннего выхода из строя Гидроблоков — Износ материалов:

Быстрые разгоны достигаются за счет того, что все сцепления (и особенно сцепление бублика») переключаются с «режимом управляемого проскальзывания» гидротрансформатора (и фрикционов!). Теперь переключение происходит по сложной кинематической схеме и практически незаметно, используя фрикционы гораздо более интенсивно.

Из-за этого масло и нагревается быстрее, и фрикционы сорят больше. 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.

Именно эти свежие отложения вымывает при смене горелого масла которые вместе с отслоившейся фрикционной бумагой забивают каналы такой «старой и больной» плиты.

Проблема соленоидов-регуляторов:

Для режима «проскальзывания» нужно подавать давление масла в муфту сцепления регулируемо. То есть клапан должен постепенно открывать один канал, наращивая давление в подключаемом сцеплении, и также постепенно закрывать другой, снижая давление в отключаемом сцеплении. Для этого разработали специальные (PWM) соленоиды-регуляторы.

А когда масло в гидроблоке движется не по полному сечению канала, а через частично открытый клапан, то в этот момент в самом узком месте от трения возникает повышенный износ поверхностей: и самого золотника-плунжера и тела гидроблока.
Эту проблему стали решать анодированием истирающихся алюминиевых поверхностей. Что в несколько раз отсрочило проблему износа.

Но не решило.

Анодированный плунжер (слева) стал служить «вечно», да и заменить его несложно. Но вместе с ним изнашивается и корпус плиты (справа). А анодировать плиту — нерентабельно,  приходится при износе каналов менять всю плиту. Стало уже неэффективным с помощью инструментов Соннакс увеличивать диаметр канала и заменять золотник на увеличенный.

Рассверленную и ослабленную плиту уже следующим летом проест раскаленное агрессивно-грязное масло. Да и соседние каналы уже наполовину «проедены» и вот-вот начнутся протечки и потери давления.

Хитрые инженеры американского Соннакс придумали было вставлять анодированную муфту в тело рассверленной плиты. Эта операция уже напоминает работу сосудистого нейрохирурга или шунтирование кардиолога. И по квалификации и по результатам операции.

В 2000-х годах был найден способ по технологичнее: — перенести это «узкое место» из большой плиты — в маленький соленоид. Теперь соленоиды стали более сложной конструкции — со своим клапаном-золотником. И это значительно облегчило ремонт износившихся клапанов. Замена соленоида решает многие проблемы. Стало легче менять износившийся узел (с самим соленоидом) а для упрочнения каналов соленоида можно использовать более прочные анодированные элементы. Появились даже мини-гидроплиты с соленоидами для супер сложных ДСГ.

За последние 10 лет сражений в борьбе за долгую жизнь гидроблока похоже конструкторы решили эту проблему. 4-6 лет без капремонта гидроблока становится нормой для 6-ступенчатых АКПП.

Обслуживание гидроблока

Часто конструкция 6-ти ступенчатых АКПП спроектирована таким образом, что гидроблок располагается не снизу, где его довольно трудно обслуживать, а сбоку, а инструкция по доливу масла (для примера — АКПП A960E Aisin) выглядит следующим образом:

— На первом этапе, при снятии боковой крышки гидроблока (достаточно для смены соленоидов) — требуется долить всего 1.3 литра масла.

— При более сложном ремонте — снятии и чистке гидроблока,  потребуется долить 3.9 литра масла.

А уже при сложном обслуживании (когда снимается для ремонта «бублик»-гидротрансформатор) — 5.3 литра масла.

И только при полном демонтаже АКПП производится полная смена масла. Таким образом интеллектуальный лидер производителей АКПП — Айсин Ко, конструктивно подготовила сервисы и владельцев к тому, что обслуживание АКПП делится на этапы:

— первое обслуживание АКПП: чистка-замена соленоидов и ремонт со снятием боковой крышки и чисткой гидроблока (без дорогостоящего демонтажа-монтажа самой АКПП).

— следующий регламентный уровень: Снятие и ремонт Гидротрансформатора с заменой изношенного фрикциона.

И только после этих регламентных работ потребуется капитальный ремонт всей трансмиссии с демонтажем.

Что если ездить с неисправным гидроблоком?

В зависимости от места неисправности, расплачиваться приходится по-разному.

На схеме слева показывается, в каком месте возникают проблемы в случае протечек масла в разных местах гидроплиты:

Одни протечки ведут к нештатной работе переключения 1-2, … или 3-4 скоростей.

— другие — к неработающей блокировке трансформатора с вытекающими отсюда проблемами,

— третьи — к общему недостатку давления, что ведет к выработке металла осей и втулок. — Частая проблема для легендарных ZF-ских коробок 6HP26.

Наиболее популярное место ремонтов — клапан включающий блокировку гидротрансформатора и соответствующий соленоид LockUp. Именно здесь проходит самое грязное и горячее масло, пока не очистится и не охладится, пройдя через поддон, радиатор и фильтр.

Чем дольше золотники будут работать с крошкой попавшей на поверхности скольжения, тем глубже царапины или истирания корпуса гидроблока.

Ремонт и чистка гидроблоков.

Ремонт современных гидроблоков начинается со сбора данных компьютера — кодов ошибок и чаще всего заключается в переборке гидроблока.

Разборка и сборка с чисткой и заменой расходников — регламентная работа, которую каждый день делают во всех сервисах АКПП и которую производители автоматов рекомендуют делать одновременно с ремонтом гидротрансформатора и заменой фильтра.

Не дожидаясь, когда фрикционы износятся до клеевого слоя, чтобы окончательно забить плунжера и истереть каналы плиты до недопустимых люфтов. Это как с тормозными колодками — если ездить до писка «железом-по-железу», то придется менять все.

Чистку гидроблока многие делают самостоятельно, если запастись терпением, фотографиями и собрать опыт интернет-форумов по ремонту вашей трансмиссии.

Реставрация гидроблоков — это работа совсем другого уровня. Гуру ремонта АКПП — американская компания Соннакс выпускает множество материалов, инструкций, инструментов и деталей, с помощью которых специалисты с золотыми руками и мозгами делают сложные операции по восстановлению работы изношенной гидроплиты.

Но это настолько сложная работа с непредсказуемым результатом, что у большинства специалистов она кончается заменой гидроблока на новый. А замена «мозгов» — всегда недешевое удовольствие для тех, кто легко к ним относится.

Самый легкий случай ремонта гидроблока — на раннем этапе болезни. Когда достаточно прочистить и промыть гидроблок, заменить его расходники и если понадобится — соленоиды.

Нет, еще более легкий случай — это когда неисправна проводка, запитывающая соленоиды и датчики. Это — вообще делается за несколько минут и стоит совсем недорого. Поэтому прежде всего стоит исключить эту проблему, прежде чем подходить к гидроблоку с инструментами и безжалостным взглядом глаз.

Гидроблоки купить, отремонтировать, а также получить дополнительную информацию Вы можете по телефону в Днепропетровске (067) 523-57-00; (0562) 36-87-51