Dispozitivul de transmisie automată a unei mașini și principiul de funcționare. Tipuri de transmisii automate

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-19 18:20

Recent, transmisiile automate câștigă din ce în ce mai multă popularitate. Și există motive pentru asta. O astfel de cutie este mai ușor de operat și nu necesită „joc” constant cu ambreiajul în ambuteiaje. În orașele mari, un astfel de punct de control este departe de a fi neobișnuit. Dar dispozitivul de transmisie automată este semnificativ diferit de mecanica clasică. Mulți șoferi se tem să ia mașini cu o astfel de cutie. Cu toate acestea, temerile lor nu sunt justificate. Cu o funcționare corectă, o transmisie automată va dura nu mai puțin decât mecanica. Dar pentru a o înțelege mai bine, ar trebui să studiați în detaliu dispozitivul transmisiei automate a unei mașini. Vom vorbi despre asta în articolul nostru de astăzi.

Soiuri

Există mai multe tipuri de aceste cutii. Deci, ei disting:

• Transmisie automată hidromecanică.
• Robotic (DSG).
• Variator.

Care sunt caracteristicile fiecăreia dintre ele? Luați în considerare mai jos.

ClasicTransmisia automată

Transmisia hidromecanică este cel mai comun tip de transmisie automată. Dispozitivul unei astfel de cutii presupune prezența unui convertor de cuplu, a unei cutii de viteze manuale și a unui sistem de control. Dar acest design este practicat pe vehiculele cu tracțiune spate. Dacă aceasta este o mașină cu tracțiune față, atunci diferențialul este inclus și în dispozitivul de transmisie automată și în treapta principală.

Convertorul de cuplu (cunoscut în mod colocvial sub numele de „gogoșă”) este unitatea principală a acestei transmisii. Acesta servește la schimbarea și transmiterea cuplului de la volanul motorului la cutia de viteze manuală. Gogoasa servește și la atenuarea oscilațiilor și vibrațiilor care apar în timpul transferului forțelor de rotație de la motorul cu ardere internă.

Convertorul de cuplu este format din mai multe roți. Acesta este:

• Turbină.
• Reactor.
• Roata pompei.

Designul include și două ambreiaje - blocare și roată liberă. Toate aceste detalii sunt incluse într-o carcasă toroidală separată, care arată ca o gogoașă (de unde și numele specific).

Roata pompei este conectată la arborele cotit al motorului. Turbina interacționează cu o transmisie manuală. Între aceste două elemente se află roata reactorului. Spre deosebire de toate celel alte, este nemișcat. Fiecare roată a transformatorului hidraulic al transmisiei automate are lame între care trece fluidul ATP de lucru.

Ambreiajul de blocare a transmisiei automate este proiectat pentru a bloca GTF (gogoșa) în anumite moduri de funcționare ale motorului cu ardere internă. Ambreiaj liber(denumită și depășire) rotește roata reactorului în direcția opusă.

lucrare GTF

Se desfășoară într-un ciclu închis. Deci, lichidul ATP începe să curgă de la pompă la turbină, iar apoi la roata reactorului, datorită formei speciale a palelor, debitul de ulei începe să crească constant. Lichidul ATP face ca roata pompei să se rotească mai repede. Aceasta crește forța cuplului. Apropo, parametrul său maxim este atins la viteze minime. Acest lucru este necesar pentru ca mașina să înceapă să se miște fără probleme chiar și sub sarcină. Când mașina începe să crească viteză, ambreiajul se cuplează și convertizorul de cuplu se blochează. În această situație, se realizează o transmisie directă a cuplului. Este de remarcat faptul că ambreiajul de blocare este activat în transmisia automată în toate treptele, inclusiv în marșarier.

Mașinile moderne folosesc un ambreiaj cu papuc. Acest mod previne blocarea completă a mecanismului, ceea ce are un efect pozitiv asupra consumului de combustibil și o călătorie lină.

Unelte planetare

Acest ansamblu funcționează ca o transmisie manuală. Cutia de viteze poate fi proiectată pentru patru, șase, șapte sau opt trepte. În cazuri rare, se folosește o transmisie automată cu nouă trepte (de exemplu, la mașinile Land Rover).

Continuăm să studiem dispozitivul de transmisie automată. Angrenajul planetar este format din mai multe angrenaje secvenţiale. Ele formează un angrenaj planetar. Fiecare dintre viteze include mai multearticole:

• Roata inelară.
• Sateliți.
• Echipament pentru soare.
• Transportator.

Cum se face schimbarea cuplului? Studiind dispozitivul convertizorului de cuplu transmisie automată, trebuie remarcat faptul că această operație se realizează folosind mai multe elemente ale angrenajului planetar. Acesta a fost transportatorul, precum și două viteze (soare și coroană). Blocarea acestuia din urmă vă permite să creșteți raportul de transmisie. Angrenajul solar, dimpotrivă, reduce acest raport. Și purtătorul schimbă direcția de rotație a elementelor.

Blocarea se face cu ambreiaje. Acesta este un fel de frână care ține anumite părți ale cutiei de viteze conectându-le la carcasa cutiei de viteze. În funcție de marca mașinii („Mazda” este aceasta sau „Ford”), dispozitivul de transmisie automată presupune prezența unei frâne cu bandă sau cu mai multe discuri. Se inchide cu cilindri hidraulici. Acestea din urmă sunt controlate din modulul de distribuție. Un ambreiaj de rulare este utilizat pentru a preveni rotirea suportului în sens opus.

Sistem electronic

Dispozitivul și funcționarea transmisiei automate a unei mașini moderne este imposibilă fără un sistem electronic de control. Include:

• Unitate de control.
• Senzori de intrare.
• Selector de transmisie automată (vom lua în considerare dispozitivul său mai târziu).
• Modul de distribuție.

Rețineți că lista de elemente de intrare este destul de extinsă. Deci, aceasta include senzori:

• Poziții pedale de accelerație.
• Temperaturile lichidului ATP.
• Vitezele arborelui de admisie și de evacuare.
• Pozițiile selectorului de viteze automat.

Unitatea de comandă a transmisiei automate prelucrează continuu semnalele care provin de la aceste elemente și generează impulsuri de control pentru actuatoare. Această unitate comunică cu ECU-ul motorului.

Modulul de distribuție activează ambreiajele de frecare și controlează fluxul de lichid ATP în transmisie. Acest modul constă din bobine de control și electrovalve acționate mecanic. Aceste părți sunt închise într-o carcasă separată din aluminiu și sunt interconectate prin canale.

Un element important al transmisiei automate Honda sunt solenoizii. Se mai numesc și electrovalve. Sunt necesare pentru reglarea presiunii uleiului de transmisie. Și bobinele realizează modul de funcționare al cutiei. Elementele sunt acționate de la maneta transmisiei automate.

Deoarece uleiul ATP este principalul fluid de lucru, în dispozitivul oricărei transmisii automate este prevăzută o pompă de tip angrenaj. Funcționează de la butucul convertizorului de cuplu și stă la baza sistemului hidraulic al cutiei de viteze. Pentru a răci uleiul în dispozitivul de transmisie automată Mercedes, este prevăzut un schimbător de căldură special. Acesta este un radiator mic care se află în fața mașinii. La unele modele, acesta este inclus cu răcitorul principal de lichid de răcire al motorului.

Selector de transmisie automată

Această parte controlează direct transmisia automată. Există mai multe moduri de transmisie automată:

• Parcare.
• invers.
• Neutral.
• Drive (înainte).

La unele mașini Nissan, dispozitivul de transmisie automatăpresupune prezenţa unui mod sportiv. Pentru a-l porni, trebuie să mutați selectorul cutiei de viteze în poziția S. Modul diferă prin faptul că schimbarea vitezelor se efectuează la turații mai mari ale motorului. Acest lucru are ca rezultat un cuplu mai mare și o viteză mai mare a vehiculului. Dacă luăm în considerare Qashqai Nissan, dispozitivul de transmisie automată presupune și prezența unui mod manual de schimbare a vitezelor. O astfel de cutie se numește „Tiptronic”.

Transmisie robotică DSG

Aceasta este o dezvoltare a concernului Volkswagen-Audi. Acest punct de control a apărut la mijlocul anilor 2000 și este instalat pe majoritatea mașinilor Skoda și Audi, precum și pe Volkswagen (inclusiv tuareg).

O caracteristică cheie a DSG automată este schimbarea rapidă a treptelor de viteză, fără întrerupere a fluxului de putere. Acest lucru vă permite să creșteți performanța și eficiența transmisiei. Mașinile cu DSG au o dinamică bună de accelerație. În același timp, au un consum mai mic de combustibil în comparație cu convertoarele clasice de cuplu.

Designul și funcționarea acestui tip de transmisie automată diferă semnificativ de transmisia anterioară. Deci, nu există o „goasă” obișnuită. Transmiterea cuplului se realizează prin utilizarea a două ambreiaje. În plus, pe acest tip de transmisie automată poate fi instalat un dispozitiv antifurt.

Transmisie DSG

Include:

• Volan cu masă dublă.
• Două rânduri de roți dințate.
• Unitate finală și diferențial.
• Sistem de control electronic.
• Dubluambreiaj.

Totul este închis într-o cutie de metal. Daca vorbim de dublu ambreiaj, acesta asigura ca puterea este transmisa simultan catre al doilea si primul rand de trepte. Dacă acesta este un DSG cu șase trepte, cutia are o placă de antrenare (este conectată la un volant cu masă dublă printr-un butuc de intrare) și ambreiaje de frecare. Acestea din urmă sunt legate de trenurile de viteze prin intermediul hub-ului principal.

Apropo, tipul de ambreiaj poate diferi pe cutia DSG. Dacă este un cu șase trepte, designul folosește un ambreiaj umed. Uleiul asigură nu numai lubrifierea, ci și răcirea discurilor de frecare. Acest lucru crește semnificativ resursele agregatelor.

Dacă vorbim despre transmisia cu șapte trepte, aici se aplică o schemă uscată. Acest lucru reduce semnificativ cantitatea de ulei folosită. Dacă în primul caz, funcționarea DSG a necesitat cel puțin șase litri și jumătate, atunci în al doilea - nu mai mult de doi. Pompa care pompează lubrifiantul este electrică. Acest design, conform experților, este mai puțin fiabil și nu are o resursă mare.

În ceea ce privește treptele de viteză, prima este responsabilă pentru funcționarea vitezelor invers și impare. Al doilea este folosit pentru a controla vitezele egale. Fiecare dintre rânduri este un arbore secundar și primar cu un set specific de angrenaje. Elementul primar este complet și coaxial, iar angrenajele sunt conectate rigid la arbore. În același timp, angrenajele secundare se rotesc liber. De asemenea, în design există sincronizatoare. Ele facilitează includerea unei anumite viteze în punctul de control. Lamașina s-ar putea deplasa înapoi, în cutia DSG este prevăzut un arbore intermediar, este echipat cu marșarier.

Schimbarea vitezelor este controlată de electronică. Include diverși senzori, o unitate de control și o unitate electro-hidraulică cu o masă de actuatoare. Modulul de control este amplasat în carterul transmisiei automate robotizate. În timpul funcționării cutiei de viteze, senzorii analizează viteza arborilor la ieșire și intrare, presiunea uleiului, poziția furcilor schimbătorului de viteze, precum și temperatura lubrifiantului. Pe baza acestor semnale, ECU implementează unul sau altul algoritm de control.

Datorita blocului, circuitul hidraulic al cutiei de viteze este controlat. Acest sistem include:

• Bobine de distribuitor. Acestea sunt acționate de la maneta schimbătorului de viteze.
• Supape electromagnetice. Aceste elemente sunt folosite pentru a comuta viteza.
• Supape de reglare a presiunii. Datorită lor, ambreiajul cu frecare funcționează.

Ultimele două componente se referă la comenzile actuatorului cutiei de viteze robotizate.

De asemenea, designul acestei cutii oferă un multiplexor. Vă permite să controlați cilindrii hidraulici cu supape solenoide. În mod remarcabil, numărul celor dintâi este de două ori mai mare decât al celui din urmă. Astfel, în poziţia iniţială a elementului se activează unii cilindri hidraulici, iar în poziţia de lucru alţii.

Algoritmul transmisiei robotizate constă în comutarea secvenţială a mai multor viteze. Deci, când mașina începe să se miște pe primul, pe al doileadeja angajat cu al doilea disc. După un set de anumite rotații, are loc o comutare instantanee. La urma urmei, sistemul nu trebuie să selecteze unul sau altul arbore - angrenajele au început deja să funcționeze.

Unde este folosită această cutie de viteze? Practic, DSG este folosit pe mașinile din clasa B, C și D. În multe privințe, totul depinde de caracteristicile tehnice ale motorului în sine. Deci, o cutie cu șase trepte este capabilă să reziste la un cuplu de 350 Nm. Și DSG cu șapte benzi este de numai 250. Prin urmare, o astfel de cutie nu este instalată pe mașinile puternice.

Variator

Acesta este un tip relativ nou de transmisie automată, deși primele exemplare au început să fie folosite încă din anul 59. Așadar, prima mașină cu o cutie de viteze variabilă a fost Daf. Mai mult, această schemă a început să fie practicată de producători precum Ford și Fiat. Cu toate acestea, această cutie a fost folosită pe scară largă în urmă cu doar 10 ani. Acum această cutie de viteze este folosită la mașini:

• Mercedes.
• Subaru.
• Toyota.
• Nissan.
• Audi.
• Ford.
• Honda.

Caracteristica cheie este că nu are angrenaje în sine. Variatorul este o transmisie variabilă continuu care asigură o schimbare lină a rapoartelor de viteză pe măsură ce vehiculul accelerează. Principalul avantaj al unei astfel de cutii de viteze este coordonarea optimă a sarcinii pe mașină cu viteza arborelui cotit. Acest lucru are ca rezultat o eficiență ridicată a combustibilului și o productivitate ridicată. De asemenea, fluiditatea călătoriei este îmbunătățită considerabil, deoarece smuciturile în timpul accelerației dinamice sunt excluse aici.

Mașina ia viteză rapid, fără smucituri, cât mai lin posibil. Dar, din cauza anumitor restricții privind cuplul și puterea, transmisiile automate variabile sunt utilizate numai pe mașini și unele crossover. De asemenea, costul mașinii pe variator crește considerabil, deoarece această transmisie este destul de high-tech.

Dispozitive și tipuri

Există doar două tipuri de aceste transmisii. Acesta este un variator toroidal și cu curele trapezoidale. Acesta din urmă este cel mai utilizat. Dar, indiferent de tip, au același dispozitiv (transmisia automată Toyota nu face excepție). Deci, designul include:

• transmisie CVT.
• Mecanism care transmite cuplul.
• Sistem de control.
• Mecanism pentru decuplarea cutiei de viteze și pentru cuplarea treptei de marșarier.

Pentru ca cutia să perceapă și să transmită cuplul, sunt activate următoarele mecanisme de ambreiaj:

• Centrifugă automată. Folosit pe CVT-uri Transmatic.
• Multidisc umed. Acestea sunt variatoare Multimatic.
• Cutii electronice („Hyper” folosite pe unele mașini japoneze).
• Convertor de cuplu. Exemplele includ transmisiile Extroid, Multidrive și Multimatic.

Ultimul tip de conexiune este cel mai popular și mai plin de resurse. Rețineți că transmisia cutie de viteze variabilă în sine poate fi curea sau lanț.

Primul tip constă dintr-una sau două transmisii prin curea. De asemenea, înDispozitivul de transmisie automată Toyota include două scripete. Acestea din urmă formează un fel de discuri conice care sunt capabile să se depărteze și să se depărteze. Astfel, se modifică diametrul scripetelui. Pentru a apropia conurile, arcuri speciale sunt prevăzute în dispozitivul de transmisie automată Mazda (uneori se folosește forța centrifugă). Discul conic are un unghi de înclinare de 20 de grade. Acest lucru permite curelei de transmisie să se miște cu o rezistență minimă.

Pe CVT-urile Multitronic este utilizat un lanț metalic. Este format din mai multe plăci care sunt conectate prin axe. Acest design are o flexibilitate bună. Raza de îndoire este de până la 25 de milimetri. Spre deosebire de un variator cu curea, un variator cu lanț asigură transmisia cuplului cu contact punctual al plăcilor cu discurile. În aceste zone apar tensiuni în alte. Datorită acestei scheme, se asigură pierderea minimă în transmisia cuplului și cea mai bună eficiență. Discurile conice sunt fabricate din oțel pentru rulmenți de în altă rezistență.

Datorită caracteristicilor de proiectare și aranjamentului, corpul supapei de transmisie automată nu este capabil să ofere mișcare inversă. Prin urmare, mecanismele auxiliare sunt utilizate în variator pentru a cupla marșarierul. Acesta este un angrenaj planetar. Are același dispozitiv și principiu de funcționare ca în transmisiile automate clasice cu convertizor de cuplu.

De asemenea, în proiectarea unui astfel de punct de control există un sistem de control electronic. Oferă reglarea sincronă a diametrului scripetei variatorului în funcție de turația curentă a motorului. Acest sistemprevede și includerea transmisiei inverse. Variatorul este controlat prin selector, care se află în cabină. Modurile de control sunt aceleași ca într-o transmisie automată convențională. Dispozitivul și repararea acestor cutii sunt, de asemenea, similare. Cu toate acestea, observăm că multor servicii se tem să ducă aceste mașini la serviciu, deoarece pur și simplu nu au experiența corespunzătoare. O astfel de cutie a apărut în Rusia destul de recent și există multe mituri despre corectitudinea întreținerii și reparațiilor în jurul acesteia. Experții spun că pentru o astfel de cutie de viteze este suficient doar să schimbi uleiul la timp și să nu supraîncălzim mecanismul în sine.

Concluzie

Așadar, am aflat ce tipuri de transmisie automată sunt, cum funcționează și cum funcționează. Ce să alegi pentru un pasionat de mașini obișnuite? Experiența de exploatare arată că cea mai bună opțiune ar fi să cumpărați o mașină cu o transmisie automată clasică cu convertor de cuplu. O astfel de cutie este familiară pentru mulți - poate fi reparată și întreținută în orice service. În plus, mașinile moderne de acest tip se disting printr-o resursă bună de 300-400 de mii de kilometri. În ceea ce privește robotul DSG și variatorul continuu, astfel de cutii îngrijesc nu mai mult de 150 de mii pe drumurile noastre. Apoi încep problemele și investițiile serioase. Prin urmare, ar trebui să vă abțineți de la a le cumpăra.