Automatski mjenjač automobila i princip rada. Vrste automatskog mjenjača

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-19 16:17

U posljednje vrijeme automatski mjenjači dobivaju sve veću popularnost. A za to postoje razlozi. Takva kutija je lakša za rukovanje i ne zahtijeva stalnu "igranje" spojkom u prometnim gužvama. U velikim gradovima takva je kontrolna točka daleko od neuobičajenog. Ali uređaj automatskog mjenjača značajno se razlikuje od klasične mehanike. Mnogi vozači se boje uzeti automobile s takvom kutijom. Međutim, njihovi strahovi nisu opravdani. Uz pravilan rad, automatski mjenjač će trajati ne manje od mehanike. Ali kako biste to bolje razumjeli, trebali biste detaljno proučiti uređaj automatskog mjenjača automobila. O tome ćemo govoriti u našem današnjem članku.

Varieties

Postoji nekoliko vrsta ovih kutija. Dakle, razlikuju:

• Hidromehanički automatski mjenjač.
• Robotic (DSG).
• Varijator.

Koje su značajke svakog od njih? Razmotrite u nastavku.

KlasičnaAutomatski mjenjač

Hidromehanički prijenos je najčešći tip automatskog mjenjača. Uređaj takve kutije pretpostavlja prisutnost pretvarača zakretnog momenta, ručnog mjenjača i upravljačkog sustava. Ali ovaj dizajn se prakticira na vozilima sa stražnjim pogonom. Ako je ovo automobil s prednjim pogonom, tada je diferencijal također uključen u uređaj automatskog mjenjača i glavni stupanj prijenosa.

Pretvarač zakretnog momenta (kolokvijalno poznat kao "krafna") glavna je jedinica u ovom prijenosu. Služi za promjenu i prijenos zakretnog momenta sa zamašnjaka motora na ručni mjenjač. Krafna također služi za prigušivanje oscilacija i vibracija koje nastaju tijekom prijenosa rotacijskih sila iz motora s unutarnjim izgaranjem.

Pretvarač momenta se sastoji od nekoliko kotača. Ovo je:

• Turbina.
• Reaktor.
• Točak pumpe.

Dizajn također uključuje dvije spojke - blokiranje i slobodni hod. Svi ovi detalji zatvoreni su u zasebno toroidno kućište, koje izgleda kao krafna (otuda i specifičan naziv).

Točak pumpe je spojen na radilicu motora. Turbina je u interakciji s ručnim mjenjačem. Između ova dva elementa nalazi se kotač reaktora. Ono je, za razliku od svih ostalih, nepomično. Svaki kotač hidrauličkog transformatora automatskog mjenjača ima lopatice između kojih prolazi radna ATP tekućina.

Spojka za blokiranje automatskog mjenjača dizajnirana je da blokira GTF (krafna) u određenim načinima rada motora s unutarnjim izgaranjem. Bez kvačila(također se naziva i prekoračenjem) rotira kotač reaktora u suprotnom smjeru.

GTF posao

Obavlja se u zatvorenom ciklusu. Dakle, ATP tekućina počinje teći od pumpe do turbine, a zatim do reaktorskog kotača zbog posebnog oblika lopatica, brzina protoka ulja počinje stalno rasti. ATP tekućina uzrokuje brže okretanje kotača pumpe. Time se povećava sila zakretnog momenta. Usput, njegov maksimalni parametar postiže se pri minimalnim brzinama. To je neophodno kako bi se automobil počeo glatko kretati čak i pod opterećenjem. Kada automobil počne povećavati brzinu, spojka se uključuje i pretvarač zakretnog momenta se zaključava. U ovoj situaciji se izvodi izravan prijenos zakretnog momenta. Vrijedi napomenuti da je spojka za zaključavanje aktivirana u automatskom mjenjaču u svim brzinama, uključujući rikverc.

Moderni automobili koriste spojku s papučicom. Ovaj način rada sprječava potpuno blokiranje mehanizma, što ima pozitivan učinak na potrošnju goriva i glatku vožnju.

Planetarna oprema

Ovaj sklop funkcionira kao ručni mjenjač. Mjenjač može biti dizajniran za četiri, šest, sedam ili osam brzina. U rijetkim slučajevima koristi se automatski mjenjač s devet stupnjeva prijenosa (na primjer, na automobilima Land Rover).

Nastavljamo proučavati uređaj automatskog mjenjača. Planetarni zupčanik se sastoji od nekoliko uzastopnih zupčanika. Oni čine planetarni set zupčanika. Svaka od brzina uključuje nekolikostavke:

• Zupčanik.
• Sateliti.
• Sunčana oprema.
• Nosilac.

Kako se vrši promjena momenta? Proučavajući uređaj pretvarača zakretnog momenta automatskog mjenjača, treba napomenuti da se ova operacija izvodi pomoću nekoliko elemenata planetarnog zupčanika. Ovo je bio nosač, kao i dva zupčanika (sunce i kruna). Blokiranje potonjeg omogućuje vam povećanje omjera prijenosa. Sunčana oprema, naprotiv, smanjuje ovaj omjer. I nosač mijenja smjer rotacije elemenata.

Zaključavanje se vrši spojkama. Ovo je vrsta kočnice koja drži određene dijelove mjenjača spajajući ih na kućište mjenjača. Ovisno o marki automobila ("Mazda" je ovo ili "Ford"), uređaj automatskog mjenjača pretpostavlja prisutnost trake ili kočnice s više diskova. Zatvara se hidrauličnim cilindrima. Potonji se kontroliraju iz distribucijskog modula. Spojka za prekoračenje koristi se kako bi se spriječilo okretanje nosača u suprotnom smjeru.

Elektronski sustav

Uređaj i rad automatskog mjenjača modernog automobila nemogući su bez elektroničkog upravljačkog sustava. Uključuje:

• Upravljačka jedinica.
• Ulazni senzori.
• Selektor automatskog mjenjača (kasnije ćemo razmotriti njegov uređaj).
• Distribucijski modul.

Napominjemo da je popis ulaznih elemenata prilično opsežan. Dakle, ovo uključuje senzore:

• Položaji papučice gasa.
• Temperature ATP tekućine.
• Brzine ulazne i izlazne osovine.
• Položaji automatskog birača mjenjača.

Upravljačka jedinica automatskog mjenjača kontinuirano obrađuje signale koji dolaze iz ovih elemenata i generira upravljačke impulse za aktuatore. Ova jedinica komunicira s ECU motora.

Distribucijski modul aktivira tarne spojke i kontrolira protok ATP tekućine u mjenjaču. Ovaj modul se sastoji od kontrolnih kalema i mehanički pokretanih solenoidnih ventila. Ovi dijelovi su zatvoreni u zasebnom aluminijskom kućištu i međusobno su povezani kanalima.

Važan element u Hondinom automatskom mjenjaču su solenoidi. Nazivaju se i elektromagnetnim ventilima. Potrebni su za regulaciju tlaka ulja u mjenjaču. A špule obavljaju način rada kutije. Elementi se aktiviraju iz poluge automatskog mjenjača.

Budući da je ATP ulje glavna radna tekućina, u uređaju bilo kojeg automatskog mjenjača predviđena je pumpa sa zupčanikom. Radi iz glavčine pretvarača zakretnog momenta i temelj je hidrauličkog sustava mjenjača. Za hlađenje ulja u uređaju za automatski mjenjač Mercedes predviđen je poseban izmjenjivač topline. Ovo je mali radijator koji se nalazi ispred automobila. Na nekim modelima, zatvoren je s glavnim hladnjakom rashladne tekućine motora.

Selektor automatskog mjenjača

To je dio koji izravno upravlja automatskim mjenjačem. Postoji nekoliko načina automatskog mjenjača:

• Parking.
• Obrnuto.
• Neutralno.
• Vozi (kreni naprijed).

Na nekim Nissan automobilima, uređaj za automatski mjenjačpretpostavlja prisutnost sportskog načina rada. Da biste ga uključili, morate pomaknuti birač mjenjača u položaj S. Način rada se razlikuje po tome što se mijenjanje stupnjeva prijenosa vrši pri većim brzinama motora. To rezultira većim okretnim momentom i brzinom vozila. Ako uzmemo u obzir Qashqai Nissan, uređaj s automatskim mjenjačem također pretpostavlja prisutnost ručnog načina mijenjanja stupnjeva prijenosa. Takva kutija se zove "Tiptronic".

DSG robotski mjenjač

Ovo je razvoj koncerna Volkswagen-Audi. Ova se kontrolna točka pojavila sredinom 2000-ih i instalirana je na većinu automobila Škoda i Audi, kao i na Volkswagen (uključujući Tuareg).

Ključna značajka automatskog DSG-a je brza promjena stupnjeva prijenosa bez prekida u protoku snage. To vam omogućuje povećanje performansi i učinkovitosti prijenosa. Automobili s DSG-om imaju dobru dinamiku ubrzanja. Istovremeno, imaju nižu potrošnju goriva u usporedbi s klasičnim pretvaračima zakretnog momenta.

Dizajn i rad ovog tipa automatskog mjenjača značajno se razlikuje od prethodnog mjenjača. Dakle, nema uobičajene "krafne". Prijenos zakretnog momenta vrši se korištenjem dvije spojke. Osim toga, na ovu vrstu automatskog mjenjača može se ugraditi uređaj protiv krađe.

DSG prijenos

Uključuje:

• Zamašnjak s dvije mase.
• Dva reda zupčanika.
• Završni pogon i diferencijal.
• Elektronički upravljački sustav.
• Dvostrukospojka.

Sve je zatvoreno u metalnoj kutiji. Ako govorimo o dvostrukoj spojki, ona osigurava da se snaga istovremeno prenosi na drugi i prvi red stupnjeva prijenosa. Ako se radi o šesterostupanjskom DSG-u, kutija ima pogonsku ploču (povezana je s dvomasnim zamašnjakom kroz ulaznu glavčinu) i tarne spojke. Potonji su povezani sa zupčanicima putem glavnog čvorišta.

Usput, tip spojke može se razlikovati na DSG kutiji. Ako se radi o šesterostupanjskom, dizajn koristi mokru spojku. Ulje osigurava ne samo podmazivanje, već i hlađenje tarnih diskova. To značajno povećava resurs agregata.

Ako govorimo o mjenjaču sa sedam stupnjeva prijenosa, ovdje se primjenjuje suha shema. Time se značajno smanjuje količina korištenog ulja. Ako je u prvom slučaju za rad DSG-a bilo potrebno najmanje šest i pol litara, onda u drugom - ne više od dvije. Pumpa koja pumpa mazivo je električna. Ovaj dizajn, prema riječima stručnjaka, manje je pouzdan i nema veliki resurs.

Što se tiče brzina, prvi je odgovoran za rad unatrag i neparne brzine. Drugi se koristi za kontrolu ravnomjernih zupčanika. Svaki od redova je sekundarna i primarna osovina s određenim skupom zupčanika. Primarni element je kompletan i koaksijalan, a zupčanici su čvrsto spojeni na osovinu. U isto vrijeme, sekundarni zupčanici slobodno se okreću. Također u dizajnu postoje sinkronizatori. Oni olakšavaju uključivanje određene brzine u kontrolnu točku. Doautomobil bi se mogao kretati unatrag, u kutiji DSG-a nalazi se međuosovina; opremljena je mjenjačem za vožnju unatrag.

Promjenom stupnjeva prijenosa upravlja elektronika. Uključuje različite senzore, upravljačku jedinicu i elektro-hidrauličku jedinicu s masom aktuatora. Upravljački modul nalazi se u kućištu radilice automatskog robotskog mjenjača. Tijekom rada mjenjača senzori analiziraju brzinu vratila na izlazu i ulazu, tlak ulja, položaj vilica mjenjača, kao i temperaturu maziva. Na temelju tih signala, ECU implementira jedan ili drugi algoritam upravljanja.

Zahvaljujući bloku, kontrolira se hidraulički krug mjenjača. Ovaj sustav uključuje:

• Distribucijski špule. Pokreću se iz ručice mjenjača.
• Solenoidni ventili. Ovi elementi se koriste za promjenu brzina.
• Ventili za kontrolu tlaka. Zahvaljujući njima, tarna spojka radi.

Posljednje dvije komponente odnose se na kontrole pokretača robotskog mjenjača.

Također, dizajn ove kutije nudi multiplekser. Omogućuje vam upravljanje hidrauličkim cilindrima s solenoidnim ventilima. Zanimljivo je da je broj prvih dvostruko veći od potonjih. Tako se u početnom položaju elementa aktiviraju neki hidraulički cilindri, a u radnom položaju drugi.

Algoritam robotskog mjenjača sastoji se od sekvencijalnog prebacivanja nekoliko stupnjeva prijenosa. Dakle, kad se auto krene na prvu, druguveć angažiran s drugim diskom. Nakon niza određenih okretaja dolazi do trenutnog prebacivanja. Uostalom, sustav ne mora odabrati jednu ili drugu osovinu - zupčanici su već počeli raditi.

Gdje se koristi ovaj mjenjač? U osnovi, DSG se koristi na automobilima klase B, C i D. U mnogim aspektima, sve ovisi o tehničkim karakteristikama samog motora. Dakle, kutija sa šest stupnjeva prijenosa može izdržati okretni moment od 350 Nm. A sedmopojasni DSG je samo 250. Stoga takva kutija nije instalirana na moćne automobile.

Varijator

Ovo je relativno nova vrsta automatskog mjenjača, iako su se prvi primjerci počeli koristiti već 59. godine. Dakle, prvi automobil s promjenjivim mjenjačem bio je Daf. Nadalje, ovu shemu počeli su prakticirati proizvođači kao što su Ford i Fiat. Međutim, ova se kutija naširoko koristila prije samo 10 godina. Sada se ovaj mjenjač koristi na automobilima:

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

Ključna značajka je da nema zupčanika sam po sebi. Varijator je kontinuirano varijabilni mjenjač koji omogućuje glatku promjenu omjera prijenosa kako vozilo ubrzava. Glavna prednost takvog mjenjača je optimalna koordinacija opterećenja na automobilu s brzinom radilice. To rezultira visokom potrošnjom goriva i produktivnošću. Glatkoća vožnje također je osjetno poboljšana, jer su ovdje isključeni trzaji tijekom dinamičkog ubrzanja.

Automobil povećava brzinu brzo, bez trzaja, što je lakše moguće. Ali zbog određenih ograničenja zakretnog momenta i snage, varijabilni automatski mjenjači koriste se samo na automobilima i nekim crossoverima. Također, cijena automobila na varijatoru se značajno povećava, budući da je ovaj prijenos prilično visokotehnološki.

Uređaji i vrste

Postoje samo dvije vrste ovih prijenosa. Ovo je varijator toroidnog i klinastog remena. Potonji se najviše koristi. No, bez obzira na vrstu, imaju isti uređaj (Toyota automatski mjenjač nije iznimka). Dakle, dizajn uključuje:

• CVT prijenos.
• Mehanizam koji prenosi zakretni moment.
• Upravljački sustav.
• Mehanizam za isključivanje mjenjača i za uključivanje brzine unatrag.

Kako bi kutija percipirala i prenijela zakretni moment, aktiviraju se sljedeći mehanizmi spojke:

• Automatski centrifugalni. Koristi se na Transmatic CVT-ovima.
• Multidisc wet. Ovo su Multimatic varijatori.
• Electronic ("Hyper" kutije koje se koriste na nekim japanskim automobilima).
• Pretvarač zakretnog momenta. Primjeri uključuju Extroid, Multidrive i Multimatic prijenose.

Posljednja vrsta veze je najpopularnija i najsnalažljivija. Imajte na umu da sam varijabilni pogon mjenjača može biti remen ili lanac.

Prvi tip se sastoji od jednog ili dva remena. također uToyotin automatski mjenjač uključuje dvije remenice. Potonji tvore neku vrstu konusnih diskova koji se mogu odmicati i odmicati. Tako se mijenja promjer remenice. Kako bi se čunjevi zbližili, u Mazdinom automatskom mjenjaču predviđene su posebne opruge (ponekad se koristi centrifugalna sila). Konusni disk ima kut nagiba od 20 stupnjeva. To omogućuje pomicanje pogonskog remena uz minimalan otpor.

Na Multitronic CVT-ovima se koristi metalni lanac. Sastoji se od nekoliko ploča koje su povezane osovinama. Ovaj dizajn ima dobru fleksibilnost. Radijus savijanja je do 25 milimetara. Za razliku od varijatora remena, lanac varijatora osigurava prijenos zakretnog momenta s točkastim kontaktom ploča s diskovima. U tim područjima dolazi do visokog napona. Zahvaljujući ovoj shemi, osiguran je minimalni gubitak u prijenosu zakretnog momenta i najbolja učinkovitost. Konusni diskovi izrađeni su od čelika visoke čvrstoće.

Zbog karakteristika dizajna i rasporeda, tijelo ventila automatskog mjenjača nije u mogućnosti osigurati kretanje unatrag. Stoga se u varijatoru koriste pomoćni mehanizmi za uključivanje stupnja prijenosa unatrag. Ovo je planetarni zupčanik. Ima isti uređaj i princip rada kao u klasičnim automatskim mjenjačima s pretvaračem zakretnog momenta.

Također u dizajnu takve kontrolne točke postoji elektronički kontrolni sustav. Omogućuje sinkrono podešavanje promjera remenice varijatora ovisno o trenutnoj brzini motora. Ovaj sustavosigurava i uključivanje obrnutog prijenosa. Varijatorom se upravlja preko selektora koji se nalazi u kabini. Načini upravljanja isti su kao kod konvencionalnog automatskog mjenjača. Uređaj i popravak ovih kutija također su slični. Međutim, napominjemo da se mnoge službe boje uzeti ove automobile u rad, jer jednostavno nemaju odgovarajuće iskustvo. Takva se kutija u Rusiji nedavno pojavila, a oko nje postoje mnogi mitovi o ispravnosti održavanja i popravka. Stručnjaci kažu da je za takav mjenjač dovoljno samo promijeniti ulje na vrijeme i ne pregrijati sam mehanizam.

Zaključak

Dakle, saznali smo koje su vrste automatskog mjenjača, kako radi i kako radi. Što odabrati za običnog auto-entuzijasta? Iskustvo u radu pokazuje da bi najbolja opcija bila kupnja automobila s klasičnim automatskim mjenjačem s pretvaračem zakretnog momenta. Takva je kutija mnogima poznata - može se popraviti i servisirati u bilo kojem servisu. Osim toga, moderni strojevi ove vrste odlikuju se dobrim resursom od 300-400 tisuća kilometara. Što se tiče DSG robota i beskonačnog varijatora, takve kutije na našim cestama doje ne više od 150 tisuća. Tada počinju problemi i ozbiljna ulaganja. Stoga se trebate suzdržati od njihove kupnje.