Dispozitivul și principiul de funcționare al transmisiei automate a unei mașini

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

Astăzi, mașinile sunt echipate cu diferite tipuri de cutii de viteze. Și dacă mai devreme majoritatea erau mecanici, acum tot mai mulți șoferi preferă automatul. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece o astfel de transmisie este mai comod de utilizat, mai ales când vine vorba de călătorii în oraș. Până de curând, astfel de cutii se caracterizau printr-o eficiență scăzută. Vechile convertoare de cuplu au schimbat treptele încet și odată cu ele mașina a cheltuit mult mai mult combustibil. Dar astăzi designul, dispozitivul și principiul de funcționare al transmisiei automate sunt ușor diferite. Aceste cutii sunt modalități de a comuta rapid și cu ele mașina consumă mai puțin combustibil. Dar pe primul loc.

Tipuri

În acest moment există mai multe varietăți de transmisii automate. Acesta este un automat clasic cu un convertor de cuplu, un variator și un robot DSG. Acesta din urmă a fost dezvoltat special de concernul „Volkswagen-Audi”. Dispozitivul și principiul de funcționare al transmisiilor automate de aceste tipuri este semnificativ diferit. Dar ceea ce îi unește este comutarea vitezei în modul automat. Să aruncăm o privire mai atentă la caracteristicile fiecăreia dintre aceste transmisii.

Mitralieră obișnuită

Este o cutie de viteze hidromecanica. În ciuda faptului că designul a apărut cu mai bine de jumătate de secol în urmă, este încă foarte relevant. Desigur, dispozitivul său a fost îmbunătățit semnificativ până în prezent. Acum aceste cutii au șase viteze. Dacă vorbim despre mașini din anii 80 și 90, acestea aveau o transmisie automată cu patru trepte.

Această cutie de viteze include:

• Transmisie manuală.
• Convertor de cuplu sau gogoașă.
• Sistem de control.

Dacă o mașină cu tracțiune față este echipată cu o astfel de transmisie, atunci treapta principală și diferențial sunt de asemenea incluse. Una dintre cele mai de bază componente ale unei transmisii automate este convertizorul de cuplu. Este format din mai multe părți. Acestea sunt roțile de pompare, turbine și reactoare. Datorită acestora, se realizează o transmisie lină a cuplului de la motorul cu ardere internă la o transmisie manuală.

Un alt dispozitiv de transmisie automată include un ambreiaj (roată liberă și blocare). Aceste elemente, împreună cu roțile turbinei, sunt închise într-o carcasă metalică rotundă, în formă de gogoașă. În interiorul convertorului de cuplu există un fluid ATP care funcționează. Roata pompei este conectată la arborele cotit. Și din partea punctului de control este turbina. Între aceste două elemente este plasată și o roată de reactor.

Cum funcționează?

Care este principiul de funcționare al acestui tip de transmisie automată? Funcționează o mașină clasică cu buclă închisă. După cum am spus mai devreme, există ATP în interiorlichid. Este un fel de ulei de viteze. Dar, spre deosebire de o cutie de viteze mecanică, nu numai că îndeplinește o funcție de lubrifiere, ci și transmite cuplul. Care este principiul de funcționare al unui cuplaj fluid al transmisiei automate? Sub presiune, acest lichid intră în roata turbinei (din roata pompei), apoi intră în roata reactorului. Deoarece are lame de o formă specială, debitul fluidului începe să crească treptat în timpul rotației elementului. Astfel, uleiul ATP antrenează roata turbinei.

Cuplul maxim în transmisie este generat atunci când mașina pornește. Pe măsură ce viteza mașinii crește, ambreiajul de blocare este activat. Acesta din urmă servește la blocarea greu a „goasei” transmisiei automate în anumite moduri de funcționare ale motorului cu ardere internă. Acest lucru se întâmplă de obicei atunci când viteza de rotație a arborilor este aceeași. Deci, cuplul este transmis direct la cutie, fără a „lipi” și a schimba raportul de transmisie. Apropo, un ambreiaj cu alunecare este folosit pe transmisiile automate moderne. Este capabil să elimine blocarea completă a convertorului de cuplu în anumite moduri. Acest lucru contribuie la o accelerare lină și la o economie de combustibil.

Transmisie manuală în transmisie automată

Ca atare, nu există mecanici familiari tuturor șoferilor în această transmisie. Rolul cutiei de viteze mecanice este îndeplinit de o cutie de viteze planetară. Poate fi proiectat pentru un număr diferit de pași - de la patru la opt. Dar totuși, cele mai comune opțiuni sunt transmisiile automate cu șase trepte. În cazuri rare, puteți găsi o automată cu nouă trepte (de exemplu, pe Range Rover Evog).

Cum funcționează o transmisie automată? Acest nod din transmisie este un set de mai multe viteze secvențiale. Toate sunt unite într-un angrenaj planetar. Cutia de viteze planetară include următoarele componente:

• Soare și roată inelară.
• Transportator.
• Sateliți.

Dacă vă aprofundați în detaliu dispozitivul și principiul de funcționare al convertizorului de cuplu al transmisiei automate, veți observa că schimbarea cuplului se realizează tocmai cu ajutorul purtătorului, precum și a roților dințate inelare și solare.. Când al doilea mecanism este blocat, raportul de transmisie crește. Blocarea în sine se realizează prin acționarea ambreiajelor cu frecare. Ele țin piesele cutiei de viteze planetare conectându-le la corpul cutiei. În funcție de marca mașinii, designul folosește o frână cu frecare cu mai multe discuri sau bandă. Ambele tipuri de sisteme sunt controlate de cilindri hidraulici. Semnalul către ambreiaje vine de la modulul de distribuție. Și pentru a preveni rotirea suportului în sens opus, dispozitivul de transmisie automată are un ambreiaj de rulare.

Sistem de control

Acum este imposibil să ne imaginăm o transmisie automată, al cărei principiu nu ar depinde de electronică. Deci, acest sistem include diverși senzori, un modul de distribuție și o unitate de control. În timpul funcționării transmisiei automate, sistemul citește informații din diferite elemente. Acesta este un senzor de temperatură ATP-lichid, viteza arborelui la ieșire și intrare, precum și poziția acceleratorului. Toate aceste semnale sunt procesate în timp real. Apoi unitatea de control generează controlimpulsurile care intră în actuatoare. De asemenea, menționăm că principiul de funcționare al corpului supapei transmisiei automate se bazează nu numai pe citirea datelor de la senzori, ci și pe coordonarea semnalelor care sunt disponibile în unitatea electronică de control al motorului.

Modulul de distribuție este responsabil de controlul debitului fluidului de lucru și de funcționarea ambreiajelor de fricțiune, care constă în:

• Supape electromagnetice (sunt acționate mecanic).
• Supape cu bobină.
• Carcasă din aluminiu care conține părțile de mai sus.

Având în vedere principiul de funcționare al transmisiei automate Toyota, este important să rețineți un lucru precum solenoizi. Aceste piese sunt numite și electrovalve. Pentru ce sunt solenoizii? Datorită acestor elemente, presiunea fluidului ATP din cutie este reglată. De unde vine presiunea uleiului? Această sarcină este îndeplinită de o pompă specială cu transmisie automată. Principiul său de funcționare este simplu. Acest element operează de la hub-ul „gogoșă”. Mă rotesc cu o anumită frecvență, captează o anumită cantitate de ulei cu rotoarele și o pompează. Și pentru ca fluidul de lucru să nu se supraîncălzească și să nu fie încălcat principiul de funcționare al transmisiei automate a mașinii, există un radiator în designul unor cutii. Poate fi amplasat separat în față (ascuns sub bara de protecție) sau conectat la radiatorul principal de răcire. Ultima schemă este adesea practicată pe mașinile Mercedes.

Selector

Principiul de funcționare al selectorului transmisiei automate este extrem de simplu. Acest mecanism este conectat structural la bobină, care efectuează un anumit modlucru cu transmisia automată. Există mai multe dintre ele:

• Parcare.
• invers.
• Neutral.
• Drive.

Dar asta nu este tot. Dacă luăm în considerare principiul de funcționare al transmisiei automate Honda, veți observa că pe selector există un mod sport. Pentru a-l porni, mutați mânerul în poziția corespunzătoare. Având în vedere principiul de funcționare al transmisiei automate Nissan, merită spus că la unele modele există posibilitatea de schimbare manuală a treptelor.

DSG Robot

Acest tip de transmisie automată a apărut relativ recent. Primele modele au început să fie folosite abia la mijlocul anilor 2000. Inițial, astfel de cutii au fost instalate pe mașinile Skoda. Dar pot fi găsite și pe Volkswagen și Audi.

Dintre caracteristici, merită remarcat un principiu complet diferit de funcționare a transmisiei automate. Convertorul de cuplu ca atare este absent aici în principiu. În schimb, folosește un ambreiaj cu două plăci și un volant cu masă dublă. Acest design vă permite să reduceți semnificativ intervalul de timp dintre schimbările de viteză.

În ceea ce privește dispozitivul, această cutie include:

• Transmisie manuală cu două rânduri de viteze.
• Sistem de control electronic.
• Diferenţial.
• Treapta finală.
• Ambreiaj dublu.

Toate elementele de mai sus sunt închise într-o singură carcasă metalică. De ce designul folosește un ambreiaj dublu și două rânduri de viteze? Dacă luăm în considerare principiul de funcționare a unei transmisii automate a unei mașini cu DSG, aveți nevoierețineți că, în timp ce o viteză este în funcțiune, a doua se pregătește deja pentru următoarea includere. Acest lucru se întâmplă la accelerare și la decelerare. Ambreiaje de fricțiune sunt de asemenea prezente într-o astfel de cutie de viteze. Acestea sunt legate prin hub-ul principal de trenurile de viteze din transmisie.

Există mai multe tipuri de casete DSG:

• Cu șase viteze.
• Șapte viteze.

Principiul de funcționare al primului tip de transmisie automată se bazează pe acțiunea unui ambreiaj „umed”. Deci, în cutie există un ulei special care asigură nu numai lubrifierea, ci și răcirea ambreiajelor. Fluidul sub presiune circulă în sistem și transmite cuplul.

Cât pentru al doilea tip de DSG, aici a fost deja aplicat un ambreiaj uscat. Principiul de funcționare este similar cu o transmisie manuală - discul este apăsat pe volant și, prin frecare, transmite cuplul. Potrivit experților, o astfel de schemă de proiectare este mai puțin fiabilă. Resursa de disc este de aproximativ 50 de mii de kilometri, iar costul de înlocuire ajunge la 700 USD, inclusiv consumabile.

Gama de vitezeinclud viteze invers, par și impare. Fiecare rând este un set de arbori (format din primar și secundar), precum și un anumit set de angrenaje. Pentru a efectua mișcarea înapoi, designul folosește un arbore intermediar cu o treaptă de marșarier.

Ca într-o mașină clasică, există o electronică care controlează schimbarea vitezei. Aceasta include unitatea de control, senzorii și actuatoarele. Deci, mai întâi, senzorii citesc date despre viteza arborilor șipoziția furcii de viteză, iar apoi unitatea analizează aceste informații și aplică un algoritm de control specific.

Circuitul hidraulic DSG este format din:

• Supape cu bobină care funcționează de la selector.
• Electrovalve (aceleași solenoizi). Acestea servesc la schimbarea vitezelor în modul automat.
• Supape de reglare a presiunii, care contribuie la buna funcționare a ambreiajului cu frecare.

Cum funcționează DSG?

Principiul de funcționare al sistemului hidraulic al transmisiei automate a robotului este comutarea secvenţială a unui număr de viteze. Când mașina începe să se miște dintr-un loc, sistemul include prima viteză. În acest caz, al doilea este deja angajat. De îndată ce mașina a câștigat o viteză mai mare (aproximativ 20 de kilometri pe oră), electronica comută viteza la creștere. Treapta a treia este deja cuplată. Aceasta merge până la cel mai în alt. Dacă mașina încetinește, electronica cuplează treapta deja joasă. Schimbarea este instantanee, deoarece designul implică două rânduri de viteze.

Aplicație

Este de remarcat faptul că o astfel de transmisie nu este utilizată pe fiecare mașină. După cum am spus mai devreme, cea mai mare parte sunt mașini de la concernul VAG. Dar vehiculele comerciale (de exemplu, Volkswagen Crafter) nu sunt echipate cu ele. Și totul pentru că cutia este proiectată pentru un anumit prag de cuplu. Nu trebuie să depășească 350 Nm.

Acest lucru se aplică transmisiilor cu șase trepte. DSGla șapte viteze și nu rezistă deloc mai mult de 250 Nm. Prin urmare, puteți întâlni o astfel de cutie cel mult pe tuaregi și pe mașini mai slabe precum Passat sau Octavia.

Variator

Această cutie de viteze funcționează și în modul automat. A apărut acum o jumătate de secol, dar doar ultimii 10-15 ani au fost folosiți activ. Ce este un variator? Aceasta este o transmisie automată variabilă continuu care schimbă ușor raportul de transmisie prin intermediul unei curea sau cu lanț. Raporturile de viteză se modifică pe măsură ce vehiculul crește viteză. În prezent, o astfel de cutie este utilizată pe scară largă de următorii producători auto:

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

Care sunt avantajele acestei cutii? Datorită unei schimbări ușoare a raportului de viteză, mașina preia viteza rapid și fără smucituri. Șoferul și pasagerii nu simt șocuri în timpul accelerației, indiferent cât de tare este apăsată pedala de accelerație. Cu toate acestea, aici există capcane. O astfel de cutie are și limite de cuplu, precum DSG. Prin urmare, este folosit în principal în mașinile de pasageri.

Soiuri de variatoare

Există mai multe tipuri de date de transmisie:

• Toroid.
• Variator curea trapezoidale.

În același timp, ambele tipuri de cutii au aproape același dispozitiv și principiu de funcționare. Designul variatorului include:

• Sistemcomenzi.
• Fulie care asigură transmisia cuplului.
• Transmisie cu lanț sau curea.
• Mecanism de eliberare a cutiei (folosit pentru a cupla marșarierul).

Pentru ca transmisia să perceapă cuplul, în proiectare este implicat un ambreiaj. Poate fi de mai multe tipuri:

• Automatic centrifugal.
• Electronic.
• Multidisc.

Există și astfel de variatoare în care un convertor de cuplu este folosit ca ambreiaj (ca la mașinile automate clasice). De obicei, o astfel de schemă se practică pe cutiile Honda Multimatic. Experții consideră că acest tip de ambreiaj este cel mai fiabil și mai plin de resurse.

Drive

După cum am spus deja, în variator poate fi folosită o altă transmisie - lanț, curea dibo. Acesta din urmă este mai popular. Cureaua merge pe două scripete, care formează discuri conice. Aceste scripete sunt capabile să se miște și să se depărteze în funcție de nevoie. Pentru a apropia discurile, arcuri speciale sunt prevăzute în design. Scripeții în sine au un unghi ușor de înclinare. Valoarea sa este de aproximativ 20 de grade. Acest lucru se face astfel încât centura să se miște cu rezistență minimă în timpul funcționării cutiei.

Acum despre transmisia cu lanț. Lanțul unei cutii de viteze automate variabile este format din mai multe plăci metalice care sunt conectate prin axe. Potrivit experților, o astfel de unitate și design sunt mai flexibile. Lanțul este capabil să se îndoaie la un unghi de până la 25 de grade fără pierderi de resurse. Dar, spre deosebire de o curea de transmisie, această unitate areprincipiu de funcționare diferit. Transmisia automată transmite cuplul prin contact punctual cu scripetele. În anumite zone se formează stres ridicat (forța de frecare). Astfel se obține o eficiență ridicată. Și pentru ca scripetele să nu se uzeze din cauza unei astfel de solicitări, ele sunt fabricate din oțel pentru rulmenți de în altă rezistență.

Marşarier în CVT

Deoarece acționarea variatorului se poate roti doar într-o singură direcție, inginerii au fost nevoiți să dezvolte o cutie de viteze planetară separată pentru a implementa treapta de marșarier. Este proiectat și funcționează similar cu o cutie de viteze dintr-o mașină clasică.

Sistem de control

Similar cu transmisiile automate anterioare, CVT folosește un sistem de control electronic. Cu toate acestea, principiul său de funcționare este oarecum diferit. Deci, sistemul asigură reglarea diametrului discurilor variatoare.

Pe măsură ce viteza se schimbă, diametrul unui scripete crește, iar celăl alt scade. Modurile sunt controlate prin selector datorită senzorului transmisiei automate. Principiul de funcționare al unui variator cu transmisie cu lanț și curea este schimbarea diametrului scripetelor.

Despre probleme

Din cauza designului complex și a prevalenței scăzute, multe servicii refuză să funcționeze cu astfel de transmisii. Prin urmare, CVT-urile nu au prins bine în țara noastră. După cum a arătat experiența în exploatare, resursa acestei cutii, chiar și cu o întreținere adecvată, nu depășește 150 de mii de kilometri. Având în vedere acest lucru, este rezonabil să cumpărați astfel de mașini numai în stare nouă, care sunt în garanție. Este periculos să luați o mașină pe un variator din mâini - puteți urcareparații costisitoare, pe care nu toate serviciile le vor întreprinde.

Rezumat

Așadar, am aflat dispozitivul și principiul de funcționare a unei transmisii automate hidromecanice, a uneia robotizate și a unui variator. După cum puteți vedea, toate aceste casete sunt aranjate diferit și au propriul algoritm de acțiune. Ce transmisie este mai bine să alegi? Experții spun că cea mai rezonabilă alegere ar fi un slot clasic. După cum a arătat experiența în exploatare, proprietarii de mașini cu DSG și CVT au apelat adesea la servicii, iar aceste cutii sunt costisitoare de întreținut. Mașina clasică de sloturi este pe piață de foarte mult timp, iar designul său este în mod constant rafinat și îmbunătățit. Prin urmare, astfel de cutii se disting printr-o resursă mare, fără pretenții în funcționare și pot fi reparate în orice service. Practica a arătat că resursa unei transmisii automate într-o mașină este de la 300 la 400 de mii de kilometri. Aceasta este o perioadă serioasă, având în vedere că unele motoare moderne funcționează doar 250. Dar pentru ca o astfel de transmisie să dureze mult timp, merită să schimbi regulat lichidul ATP din ea, și anume la fiecare 60 de mii de kilometri.