ZF 4 HP 16 - это четырёхступенчатая коробка передач для переднеприводных автомобилей с поперечным двигателем.

Коробка передач с главной передачей в сборе имеет преобразователь крутящего момента с контролируемой скользящей блокирующей муфтой.

Планетарная зубчатая передача определяет механическое передаточное отношение. Стандартное постоянное отношение может согласовываться с отдаваемой мощностью двигателя и весом автомобиля. Электрогидроуправление делает возможным контролируемое переключение передач при невыключенном сцеплении и применение различных программ переключения. При нахождении рычага переключения передач в положении "Р" выход механически блокируется.

Особенностью данной коробки передач является, то, что она работает без муфты свободного хода. Переключение передач происходит посредством совмещения моментов включения и выключения сцепления.

Преимущество такого переключения заключается в следующем:

Однако переключение передач с совмещением моментов включения и выключения сцепления требует высокопроизводительного аппаратного и программного обеспечения, а также точных сигналов от двигателя.

При нахождении рычага переключения в положении парковка или нейтраль и работающем двигателе усилие на планетарную передачу не подаётся. Давление в трубопроводе (от масляного насоса) подаётся к корпусу клапана. Включается только сцепление В, а гидротрансформатор выключен.

Клапан регулировки давления в трубопроводе задаёт основной уровень давления в корпусе клапана. Вне переключения передач давление в трубопроводе варьируется между двумя уровнями в зависимости от вращающего момента турбины. Со временем давление в трубопроводе увеличивается линейно. Однако увеличение продолжается до определённого предела. По достижении данного предела излишнее масло вытесняется в масляный поддон.

Редукционный клапан уменьшает в трубопроводе давление, которое приводит в действие отводящие электромагнитные клапаны и электромагнитные клапаны контроля давления (EDS). Благодаря этому возможно применение меньших электромагнитных клапанов.

Давление в трубопроводе нагнетается от масляного насоса к редукционному клапану. Входной канал редукционного клапана блокируется и в трубопроводе поддерживается необходимый уровень давления.

Электромагнитный клапан 1 регулирует давление в трубопроводе (высокое и низкое) в направлении к клапанам муфт. Электромагнитный клапан 1 включен или выключен. При включенном соленоиде давление в трубопроводе низкое [87~116 ф./кв.д. (6~8 бар)]. При выключенном соленоиде давление в трубопроводе высокое [232~261 ф./кв.д. (16~18 бар)].

Соленоид 2 контролирует поток жидкости к клапану муфты Е или к клапану блокирующей муфты гидротрансформатора. При включенном соленоиде 2 жидкость подаётся к клапану давления блокирующей муфты гидротрансформатора, а при выключенном соленоиде - к впускному отверстию клапана муфты Е.

Контроллер КПП отслеживает состояние нескольких входных сигналов и включает или выключает электромагнитные клапаны и выбирает передачи в соответствии с режимом движения автомобиля.

При нахождении рычага переключения передач в положении "парковка" или "нейтраль" электромагнитный клапан 1 включен. И через этот клапан давление в трубопроводе подаётся к предохранительному и регулирующему клапану.

При нахождении рычага переключения передач в положении "парковка" или "нейтраль" клапаны 1 и 2 включены. При этом также включены регулирующие соленоиды (EDS) 4 и 6.

При включенном EDS 6 поступаемая от редукционного клапана жидкость подаётся к предохранительному клапану, клапану муфты В и обратному клапану В. Масло, поступающее к входному каналу клапана муфты, подаётся под давлением к золотнику клапана. Затем давление в трубопроводе поступает в сторону обратного и шарового клапана, включающего муфту В.

Соленоид 2 включен и золотник клапана регулировки давления в трубопроводе открывается. Теперь жидкость проходит через клапан давления гидротрансформатора.

В результате давление масла после плунжера блокирующей муфты гидротрансформатора равно давлению в зоне турбины. Поток жидкости движется через вал турбины и пространство за блокировочной муфтой в камеру турбинного колеса.

Смазывающий клапан в случае низкой скорости нагнетания подаёт охлаждающее масло в первую очередь в гидротрансформатор. Кроме того, нагнетательный смазывающий клапан обеспечивает поступление необходимого количества охлаждающего и смазывающего масла через внешний контур.

Жидкость от гидротрансформатора поступает к радиатору через смазывающий клапан.

При включении задней передачи коробка передач приводится в действие посредством первичного вала и муфты В. При этом работа коробки передач происходит следующим образом:

Давление в трубопроводе, нагнетаемое масляным насосом, направляется к муфте В через клапан с ручным управлением. Положение шарового клапан меняется, обеспечивая прямое давление на муфту В.

Давление в трубопроводе, включающее муфту В, также подаётся на клапан сцепления D.

При включении задней передачи соленоид 1 включается, а EDS 4 выключается. В результате жидкость поступает к редукционному клапану для подачи к клапану муфты D через EDS 4.

Золотник клапана муфты D раскрывается, пропуская жидкость к обратному клапану D.

Соленоид 2 включен и золотник клапана регулировки давления в трубопроводе открывается. Теперь жидкость проходит через клапан давления гидротрансформатора.

В результате давление масла после плунжера блокирующей муфты гидротрансформатора равно давлению в зоне турбины. Поток жидкости движется через вал турбины и пространство за блокировочной муфтой в камеру турбинного колеса.

Смазывающий клапан в случае низкой скорости нагнетания подаёт охлаждающее масло в первую очередь в гидротрансформатор. Кроме того, нагнетательный смазывающий клапан обеспечивает поступление необходимого количества охлаждающего и смазывающего масла через внешний контур.

Жидкость от гидротрансформатора поступает к радиатору через смазывающий клапан.

При включении передачи 1 коробка передач приводится в действие посредством первичного вала и муфты В. При этом работа коробки передач происходит следующим образом:

При нахождении рычага переключения передач в положении "парковка" или "нейтраль" клапаны 1 и 2 включены. При этом также включены регулирующие соленоиды (EDS) 4 и 6.

При включенном EDS 6 поступаемая от редукционного клапана жидкость подаётся к предохранительному клапану, клапану муфты В и обратному клапану В. Масло, поступающее к входному каналу клапана муфты, подаётся под давлением к золотнику клапана. Затем давление в трубопроводе поступает в сторону обратного и шарового клапана, включающего муфту В.

Включается EDS 5. Давление в трубопроводе, нагнетаемое через редукционный клапан, поступает к обратному клапану и входу клапана муфты. В результате раскрывается золотник клапана.

Соленоид 2 включен и золотник клапана регулировки давления в трубопроводе открывается. Теперь жидкость проходит через клапан давления гидротрансформатора.

В результате давление масла после плунжера блокирующей муфты гидротрансформатора равно давлению в зоне турбины. Поток жидкости движется через вал турбины и пространство за блокировочной муфтой в камеру турбинного колеса.

Смазывающий клапан в случае низкой скорости нагнетания подаёт охлаждающее масло в первую очередь в гидротрансформатор. Кроме того, нагнетательный смазывающий клапан обеспечивает поступление необходимого количества охлаждающего и смазывающего масла через внешний контур.

Жидкость от гидротрансформатора поступает к радиатору через смазывающий клапан.

При включении второй передачи коробка передач приводится в действие посредством входного вала и муфты Е. При этом работа коробки передач происходит следующим образом:

Соленоид 2 выключается. Давление в трубопроводе, нагнетаемое редукционным клапаном, подаётся во входной канал клапана муфты Е. Затем жидкость проходит через клапан муфты, и включается муфта Е.

Включается EDS 5. Давление в трубопроводе, нагнетаемое через редукционный клапан, поступает к обратному клапану и входу клапана муфты. В результате раскрывается золотник клапана.

Электромагнитный клапан 2 включен и золотник клапана регулировки давления в трубопроводе открывается. Теперь жидкость проходит через клапан давления гидротрансформатора.

В результате давление масла после плунжера блокирующей муфты гидротрансформатора равно давлению в зоне турбины. Поток жидкости движется через вал турбины и пространство за блокировочной муфтой в камеру турбинного колеса.

Смазывающий клапан в случае низкой скорости нагнетания подаёт охлаждающее масло в первую очередь в гидротрансформатор. Кроме того, нагнетательный смазывающий клапан обеспечивает поступление необходимого количества охлаждающего и смазывающего масла через внешний контур.

Жидкость от гидротрансформатора поступает к радиатору через смазывающий клапан.

При включении передачи 3 коробка передач приводится в действие первичным валом и муфтами В и Е. При этом работа коробки передач происходит следующим образом:

При нахождении рычага переключения передач в положении "парковка" или "нейтраль" клапаны 1 и 2 включены. При этом также включены регулирующие соленоиды (EDS) 4 и 6.

При включенном EDS 6 поступаемая от редукционного клапана жидкость подаётся к предохранительному клапану, клапану муфты В и обратному клапану В. Масло, поступающее к входному каналу клапана муфты, подаётся под давлением к золотнику клапана. Затем давление в трубопроводе поступает в сторону обратного и шарового клапана, включающего муфту В.

Электромагнитный клапан 2 включен и золотник клапана регулировки давления в трубопроводе открывается. Теперь жидкость проходит через клапан давления гидротрансформатора.

В результате давление масла после плунжера блокирующей муфты гидротрансформатора равно давлению в зоне турбины. Поток жидкости движется через вал турбины и пространство за блокировочной муфтой в камеру турбинного колеса.

При включении передачи 4 коробка передач приводится в действие первичным валом и муфтами Е и С. При этом работа коробки передач происходит следующим образом:

Соленоид 2 выключается. Давление в трубопроводе, нагнетаемое редукционным клапаном, подаётся во входной канал клапана муфты Е. Затем жидкость проходит через клапан муфты, и включается муфта Е.

EDS 4 выключается, в результате чего уровень жидкости повышается. Давление в трубопроводе подаётся к предохранительному клапану, клапану муфты D и обратному клапану D. При подаче давления на предохранительный клапан включается клапан муфты С и обратный клапан С.

Электромагнитный клапан 2 включен и золотник клапана регулировки давления в трубопроводе открывается. Теперь жидкость проходит через клапан давления гидротрансформатора.

В результате давление масла после плунжера блокирующей муфты гидротрансформатора равно давлению в зоне турбины. Поток жидкости движется через вал турбины и пространство за блокировочной муфтой в камеру турбинного колеса.

При включении передачи 4 коробка передач приводится в действие первичным валом и муфтами Е и С. При этом работа коробки передач происходит следующим образом:

Соленоид 2 выключается. Давление в трубопроводе, нагнетаемое редукционным клапаном, подаётся во входной канал клапана муфты Е. Затем жидкость проходит через клапан муфты, и включается муфта Е.

EDS 4 выключается, в результате чего уровень жидкости повышается. Давление в трубопроводе подаётся к предохранительному клапану, клапану муфты D и обратному клапану D. При подаче давления на предохранительный клапан включается клапан муфты С и обратный клапан С.

При включении передачи 3 коробка передач приводится в действие первичным валом и муфтами В и Е. При этом работа коробки передач происходит следующим образом:

При нахождении рычага переключения передач в положении "парковка" или "нейтраль" клапаны 1 и 2 включены. При этом также включены регулирующие соленоиды (EDS) 4 и 6.

При включенном EDS 6 поступаемая от редукционного клапана жидкость подаётся к предохранительному клапану, клапану муфты В и обратному клапану В. Масло, поступающее к входному каналу клапана муфты, подаётся под давлением к золотнику клапана. Затем давление в трубопроводе поступает в сторону обратного и шарового клапана, включающего муфту В.