En bils automatiske gearkasse og funktionsprincippet. Automatgeartyper

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:09

For nylig vinder automatiske gearkasser mere og mere popularitet. Og det er der grunde til. En sådan boks er lettere at betjene og kræver ikke konstant "leg" med koblingen i trafikpropper. I store byer er et sådant kontrolpunkt langt fra ualmindeligt. Men den automatiske gearkasse er væsentlig anderledes end klassisk mekanik. Mange bilister er bange for at tage biler med sådan en kasse. Men deres frygt er ikke berettiget. Med korrekt betjening holder en automatgear ikke mindre end mekanik. Men for bedre at forstå det, bør du studere enheden til den automatiske transmission af en bil i detaljer. Vi vil tale om dette i vores artikel i dag.

varianter

Der er flere typer af disse kasser. Så de skelner:

• Hydromekanisk automatisk gearkasse.
• Robotic (DSG).
• Variator.

Hvad er egenskaberne ved hver af dem? Overvej nedenfor.

KlassiskAutomatgear

Hydromekanisk transmission er den mest almindelige type automatisk transmission. Enheden i en sådan boks forudsætter tilstedeværelsen af en momentomformer, en manuel gearkasse og et kontrolsystem. Men dette design praktiseres på baghjulstrukne køretøjer. Hvis dette er en forhjulstrukket bil, så er differentialet også inkluderet i automatgearet og hovedgearet.

Momentomformeren (i daglig tale kendt som "donut") er hovedenheden i denne transmission. Det tjener til at ændre og overføre drejningsmoment fra motorens svinghjul til den manuelle gearkasse. Donuten tjener også til at dæmpe oscillationer og vibrationer, der opstår under overførslen af rotationskræfter fra forbrændingsmotoren.

Momentomformer består af flere hjul. Dette er:

• Turbine.
• Reactor.
• Pumpehjul.

Designet inkluderer også to koblinger - blokering og friløb. Alle disse detaljer er indesluttet i et separat toroidformet etui, der ligner en doughnut (deraf det specifikke navn).

Pumpehjulet er forbundet til motorens krumtapaksel. Turbine interagerer med en manuel gearkasse. Mellem disse to elementer er reaktorhjulet. Den er, i modsætning til alle de andre, ubevægelig. Hvert hjul på den automatiske transmissions hydrauliske transformer har blade, mellem hvilke den arbejdende ATP-væske passerer.

Den automatiske transmissionslåsekobling er designet til at blokere GTF (donut) i specifikke driftstilstande for forbrændingsmotoren. Koblingsfri(også kaldet overløb) roterer reaktorhjulet i den modsatte retning.

GTF-arbejde

Det udføres i en lukket cyklus. Så ATP-væske begynder at strømme fra pumpen til turbinen, og derefter til reaktorhjulet på grund af bladenes specielle form, begynder oliestrømningshastigheden at vokse støt. ATP-væsken får pumpehjulet til at dreje hurtigere. Dette øger momentkraften. Forresten opnås dens maksimale parameter ved minimumshastigheder. Dette er nødvendigt, så bilen begynder at bevæge sig jævnt selv under belastning. Når bilen begynder at tage fart, går koblingen i indgreb, og momentomformeren låser. I denne situation udføres en direkte transmission af drejningsmoment. Det er værd at bemærke, at låsekoblingen aktiveres i automatgearet i alle gear, inklusive bakgear.

Moderne biler bruger en slipperkobling. Denne tilstand forhindrer mekanismen i at låse helt, hvilket har en positiv effekt på brændstofforbruget og en jævn kørsel.

Planetudstyr

Denne enhed fungerer som en manuel gearkasse. Gearkassen kan designes til fire, seks, syv eller otte hastigheder. I sjældne tilfælde bruges en ni-trins automatgearkasse (f.eks. på Land Rover-biler).

Vi fortsætter med at studere den automatiske gearkasse. Planetgearet består af flere sekventielle gear. De danner et planetgearsæt. Hver af hastighederne omfatter flerevarer:

• Ringgearet.
• Satelitter.
• Soludstyr.
• Carrier.

Hvordan foretages drejningsmomentændring? Ved at studere enheden til den automatiske transmissionsmomentomformer skal det bemærkes, at denne operation udføres ved hjælp af flere elementer i planetgearsættet. Dette var bæreren, samt to gear (sol og krone). Blokering af sidstnævnte giver dig mulighed for at øge gearforholdet. Solgearet reducerer tværtimod dette forhold. Og bæreren ændrer rotationsretningen for elementerne.

Låsning udføres med koblinger. Dette er en slags bremse, der holder visse dele af gearkassen ved at forbinde dem med gearkassehuset. Afhængigt af bilmærket ("Mazda" er dette eller "Ford"), antager den automatiske gearkasse tilstedeværelsen af en bånd- eller multi-skivebremse. Den lukkes med hydrauliske cylindre. Sidstnævnte styres fra distributionsmodulet. En friløbskobling bruges til at forhindre vognen i at rotere i den modsatte retning.

Elektronisk system

Enheden og betjeningen af den automatiske gearkasse i en moderne bil er umulig uden et elektronisk kontrolsystem. Inkluderer:

• Kontrolenhed.
• Indgangssensorer.
• Automatisk gearvælger (vi vil overveje dens enhed senere).
• Distributionsmodul.

Bemærk, at listen over input-elementer er ret omfattende. Så dette inkluderer sensorer:

• Gaspedalpositioner.
• Temperaturer af ATP-væske.
• Ind- og udgangsakselhastigheder.
• Automatisk gearvælgerpositioner.

Den automatiske transmissionskontrolenhed behandler kontinuerligt de signaler, der kommer fra disse elementer og genererer styreimpulser til aktuatorerne. Denne enhed kommunikerer med motorens ECU.

Fordelingsmodulet aktiverer friktionskoblingerne og styrer flowet af ATP-væske i transmissionen. Dette modul består af styrespoler og mekanisk aktiverede magnetventiler. Disse dele er indkapslet i en separat aluminiumskasse og er forbundet med kanaler.

Et vigtigt element i Honda-automatgearet er solenoiderne. De kaldes også magnetventiler. De er nødvendige for at regulere trykket på transmissionsolien. Og spolerne udfører boksens driftstilstand. Elementerne aktiveres fra automatgearstangen.

Da ATP-olie er den primære arbejdsvæske, er der en pumpe af geartypen i enheden i enhver automatisk transmission. Det fungerer fra momentomformerens nav og er grundlaget for gearkassens hydrauliske system. Til afkøling af olien i Mercedes-automatgearet leveres en speciel varmeveksler. Dette er en lille radiator, der er placeret foran bilen. På nogle modeller er den indkapslet med hovedmotorens kølevæske.

Automatisk gearvælger

Det er denne del, der direkte styrer automatgearet. Der er flere automatiske geartilstande:

• Parkering.
• Omvendt.
• Neutral.
• Kør (fremad).

På nogle Nissan-biler, automatgearantager tilstedeværelsen af en sportstilstand. For at tænde den skal du flytte gearkassevælgeren til position S. Tilstanden adskiller sig ved, at gearskifte udføres ved højere motorhastigheder. Dette resulterer i mere drejningsmoment og køretøjshastighed. Hvis vi betragter Qashqai Nissan, antager den automatiske gearkasse også tilstedeværelsen af en manuel gearskiftetilstand. Sådan en boks hedder "Tiptronic".

DSG-robottransmission

Dette er en udvikling af Volkswagen-Audi-koncernen. Dette kontrolpunkt dukkede op i midten af 2000'erne og er installeret på de fleste Skoda- og Audi-biler samt på Volkswagens (inklusive Tuareg).

En nøglefunktion ved den automatiske DSG er hurtige gearskift uden afbrydelse af kraftflowet. Dette giver dig mulighed for at øge transmissionens ydeevne og effektivitet. Biler med DSG har en god accelerationsdynamik. Samtidig har de lavere brændstofforbrug sammenlignet med klassiske momentomformere.

Designet og betjeningen af denne type automatisk transmission adskiller sig væsentligt fra den tidligere transmission. Så der er ingen sædvanlig "donut". Overførslen af drejningsmoment udføres ved brug af to koblinger. Derudover kan der installeres en tyverisikring på denne type automatgear.

DSG-transmission

Det inkluderer:

• Svinghjul med dobbelt masse.
• To rækker gear.
• Endelig drev og differentiale.
• Elektronisk kontrolsystem.
• Dobbeltkobling.

Det hele er indesluttet i en metalkasse. Hvis vi taler om dobbeltkoblingen, sikrer den, at kraften overføres samtidigt til anden og første række gear. Hvis dette er en sekstrins DSG, har kassen en drivplade (den er forbundet til et dobbeltmassesvinghjul gennem et indgangsnav) og friktionskoblinger. Sidstnævnte er forbundet med geartogene via hovednavet.

Forresten, koblingstypen kan variere på DSG-boksen. Hvis det er en seks-trins, bruger designet en våd kobling. Olie giver ikke kun smøring, men også køling af friktionsskiverne. Dette øger aggregaternes ressource markant.

Hvis vi taler om den syvtrins gearkasse, anvendes en tør-ordning her. Dette reducerer mængden af brugt olie markant. Hvis i det første tilfælde krævede driften af DSG mindst seks og en halv liter, så i det andet - ikke mere end to. Pumpen, der pumper smøremidlet, er elektrisk. Dette design er ifølge eksperter mindre pålideligt og har ikke en høj ressource.

Hvad angår gearene, er det første ansvarligt for driften af bakgear og ulige hastigheder. Den anden bruges til at styre lige gear. Hver af rækkerne er en sekundær og primær aksel med et specifikt sæt gear. Det primære element er komplet og koaksi alt, og gearene er stift forbundet med akslen. Samtidig roterer de sekundære gear frit. Også i designet er der synkronisatorer. De letter medtagelsen af en bestemt hastighed i kontrolpunktet. Tilbilen kunne bevæge sig baglæns, der er en mellemaksel i DSG-boksen, den er udstyret med et bakgear.

Gearskiftet styres af elektronik. Den omfatter forskellige sensorer, en styreenhed og en elektrohydraulisk enhed med en masse aktuatorer. Styremodulet er placeret i krumtaphuset på den automatiske robotgearkasse. Under driften af gearkassen analyserer sensorerne akslernes hastighed ved udgang og indgang, olietryk, positionen af gearskiftegaflerne samt smøremidlets temperatur. Baseret på disse signaler implementerer ECU'en en eller anden styrealgoritme.

Takket være blokken styres gearkassens hydrauliske kredsløb. Dette system inkluderer:

• Distributør spoler. De aktiveres fra gearvælgeren.
• Magnetventiler. Disse elementer bruges til at skifte hastighed.
• Trykreguleringsventiler. Takket være dem fungerer friktionskoblingen.

De sidste to komponenter henviser til robotgearkassens aktuatorstyring.

Designet af denne boks giver også en multiplekser. Det giver dig mulighed for at styre hydrauliske cylindre med magnetventiler. Bemærkelsesværdigt er antallet af førstnævnte det dobbelte af sidstnævnte. Således aktiveres nogle hydrauliske cylindre i elementets startposition, og andre i arbejdspositionen.

Robottransmissionens algoritme består i sekventiel skift af flere gear. Så når bilen begynder at køre på den første, den andenallerede i gang med den anden disk. Efter et sæt af visse omdrejninger sker der et øjeblikkeligt skift. Systemet behøver jo ikke at vælge en eller anden aksel - gearene er allerede begyndt at virke.

Hvor bruges denne gearkasse? Grundlæggende bruges DSG på biler i klasse B, C og D. I mange henseender afhænger alt af selve motorens tekniske egenskaber. Så en seks-trins boks er i stand til at modstå et drejningsmoment på 350 Nm. Og syv-bånds DSG er kun 250. Derfor er sådan en boks ikke installeret på kraftige biler.

Variator

Dette er en forholdsvis ny type automatgear, selvom de første kopier begyndte at blive brugt allerede i 59. år. Så den første bil med variabel gearkasse var Daf. Yderligere begyndte denne ordning at blive praktiseret af producenter som Ford og Fiat. Denne æske blev dog meget brugt for kun 10 år siden. Nu bruges denne gearkasse på biler:

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

Nøglefunktionen er, at den ikke har nogen gear i sig selv. Variatoren er en trinløs gearkasse, der giver en jævn ændring i udvekslingsforhold, når køretøjet accelererer. Den største fordel ved en sådan gearkasse er den optimale koordinering af belastningen på bilen med krumtapakslens hastighed. Dette resulterer i høj brændstofeffektivitet og produktivitet. Kørslens glathed er også mærkbart forbedret, fordi ryk under dynamisk acceleration er udelukket her.

Bilen tager hurtigt fart, uden at rykke, så jævnt som muligt. Men på grund af visse begrænsninger for drejningsmoment og effekt, bruges variable automatgear kun på biler og nogle delefilter. Også prisen på bilen på variatoren stiger mærkbart, da denne transmission er ret højteknologisk.

Enheder og typer

Der er kun to typer af disse transmissioner. Dette er en ringformet og kileremsvariator. Sidstnævnte er den mest udbredte. Men uanset typen har de samme enhed (Toyota automatgear er ingen undtagelse). Så designet inkluderer:

• CVT-transmission.
• Mekanisme, der overfører drejningsmoment.
• Kontrolsystem.
• Mekanisme til frakobling af gearkassen og til indkobling af bakgear.

For at boksen kan opfatte og overføre moment, aktiveres følgende koblingsmekanismer:

• Automatisk centrifugal. Brugt på Transmatic CVT'er.
• Multidisk våd. Disse er Multimatic-variatorer.
• Electronic ("Hyper"-bokse brugt på nogle japanske biler).
• Momentomformer. Eksempler omfatter Extroid, Multidrive og Multimatic transmissioner.

Den sidste type forbindelse er den mest populære og opfindsomme. Bemærk, at selve det variable gearkassedrev kan være rem eller kæde.

Den første type består af et eller to remtræk. også iToyotas automatgear inkluderer to remskiver. Sidstnævnte danner en slags koniske skiver, der er i stand til at bevæge sig fra hinanden og bevæge sig fra hinanden. Dermed ændres remskivens diameter. For at bringe keglerne tættere på hinanden er der specielle fjedre tilvejebragt i Mazda automatgear (nogle gange bruges centrifugalkraft). Den koniske skive har en 20-graders hældningsvinkel. Dette gør det muligt for drivremmen at bevæge sig med minimal modstand.

Der bruges en metalkæde på Multitronic CVT'er. Den består af flere plader, der er forbundet med akser. Dette design har god fleksibilitet. Bøjningsradius er op til 25 millimeter. I modsætning til en remvariator giver en kædevariator momentoverførsel med punktkontakt mellem pladerne og skiverne. Høje spændinger forekommer i disse områder. Takket være denne ordning sikres det minimale tab i momentoverførsel og den bedste effektivitet. Koniske skiver er lavet af højstyrke lejestål.

På grund af designfunktionerne og arrangementet er den automatiske transmissionsventilhus ikke i stand til at give omvendt bevægelse. Derfor bruges hjælpemekanismer i variatoren til at sætte i bakgear. Dette er et planetgear. Den har samme anordning og funktionsprincip som i klassiske momentomformere automatiske gearkasser.

Også i designet af et sådant kontrolpunkt er der et elektronisk kontrolsystem. Det giver synkron justering af variatorskivens diameter afhængigt af den aktuelle motorhastighed. Dette systemgiver og medtagelsen af bakgear. Variatoren styres gennem vælgeren, som er placeret i kabinen. Kontroltilstande er de samme som i en konventionel automatgearkasse. Enheden og reparationen af disse kasser er også ens. Vi bemærker dog, at mange tjenester er bange for at tage disse biler på arbejde, fordi de simpelthen ikke har den passende erfaring. En sådan boks dukkede op i Rusland for ganske nylig, og der er mange myter om rigtigheden af vedligeholdelse og reparation omkring den. Eksperter siger, at for sådan en gearkasse er det nok bare at skifte olie til tiden og ikke overophede selve mekanismen.

Konklusion

Så vi fandt ud af, hvilke typer automatgear der er, hvordan det virker, og hvordan det virker. Hvad skal man vælge for en almindelig bilentusiast? Driftserfaring viser, at den bedste mulighed ville være at købe en bil med en klassisk momentomformer automatgearkasse. Sådan en boks kender mange - den kan repareres og serviceres i enhver service. Derudover er moderne maskiner af denne type kendetegnet ved en god ressource på 300-400 tusinde kilometer. Hvad angår DSG-robotten og den trinløse variator, plejer sådanne kasser ikke mere end 150 tusind på vores veje. Så begynder problemer og seriøse investeringer. Derfor bør du undlade at købe dem.