Naprava za avtomatski menjalnik avtomobila in princip delovanja. Vrste avtomatskega menjalnika

2024 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-19 18:24

V zadnjem času postajajo samodejni menjalniki vedno bolj priljubljeni. In za to obstajajo razlogi. Takšno škatlo je lažje upravljati in ne zahteva nenehnega "igranja" s sklopko v prometnih zastojih. V velikih mestih takšna kontrolna točka še zdaleč ni redka. Toda avtomatski menjalnik se bistveno razlikuje od klasične mehanike. Mnogi vozniki se bojijo vzeti avtomobile s takšno škatlo. Vendar pa njihovi strahovi niso upravičeni. S pravilnim delovanjem bo avtomatski menjalnik trajal nič manj kot mehanika. Toda, da bi ga bolje razumeli, bi morali podrobno preučiti napravo samodejnega menjalnika avtomobila. O tem bomo govorili v našem današnjem članku.

Sorte

Obstaja več vrst teh škatel. Torej razlikujejo:

• Hidromehanski avtomatski menjalnik.
• Robotic (DSG).
• Variator.

Kakšne so značilnosti vsakega od njih? Razmislite spodaj.

KlasičnaSamodejni menjalnik

Hidromehanski menjalnik je najpogostejši tip samodejnega menjalnika. Naprava takšne škatle predvideva prisotnost pretvornika navora, ročnega menjalnika in krmilnega sistema. Toda ta zasnova se izvaja na vozilih s pogonom na zadnja kolesa. Če je to avtomobil s pogonom na sprednja kolesa, je diferencial vključen tudi v avtomatski menjalnik in glavno prestavo.

Pretvornik navora (pogovorno znan kot "krof") je glavna enota tega menjalnika. Služi za spreminjanje in prenos navora z vztrajnika motorja na ročni menjalnik. Krof služi tudi za dušenje nihanj in tresljajev, ki nastanejo pri prenosu rotacijskih sil iz motorja z notranjim zgorevanjem.

Pretvornik navora je sestavljen iz več koles. To je:

• turbina.
• Reaktor.
• Kolo črpalke.

Zasnova vključuje tudi dve sklopki - blokiranje in prosti tek. Vse te podrobnosti so zaprte v ločeno toroidno ohišje, ki je videti kot krof (od tod tudi posebno ime).

Kolo črpalke je priključeno na ročično gred motorja. Turbina sodeluje z ročnim menjalnikom. Med tema dvema elementoma je reaktorsko kolo. Za razliko od vseh drugih je negiben. Vsako kolo hidravličnega transformatorja avtomatskega menjalnika ima rezila, med katerimi prehaja delovna tekočina ATP.

Zaklepna sklopka avtomatskega menjalnika je zasnovana tako, da blokira GTF (krof) v posebnih načinih delovanja motorja z notranjim zgorevanjem. Brez sklopke(imenovano tudi prekoračitev) zavrti reaktorsko kolo v nasprotni smeri.

GTF delo

Izvaja se v zaprtem ciklu. Tako tekočina ATP začne teči iz črpalke v turbino, nato pa na reaktorsko kolo zaradi posebne oblike lopatic stopnja pretoka olja začne enakomerno rasti. Tekočina ATP povzroči hitrejše vrtenje kolesa črpalke. To poveča silo navora. Mimogrede, njegov največji parameter je dosežen pri minimalnih hitrostih. To je potrebno, da se avto začne gladko premikati tudi pod obremenitvijo. Ko avto začne nabirati hitrost, se sklopka vklopi in pretvornik navora se zaklene. V tem primeru se izvede neposreden prenos navora. Omeniti velja, da je zaporna sklopka aktivirana v avtomatskem menjalniku v vseh prestavah, vključno z vzvratno.

Sodobni avtomobili uporabljajo sklopko. Ta način preprečuje popolno zaklepanje mehanizma, kar pozitivno vpliva na porabo goriva in nemoteno vožnjo.

Planetarna oprema

Ta sklop deluje kot ročni menjalnik. Menjalnik je lahko zasnovan za štiri, šest, sedem ali osem prestav. V redkih primerih se uporablja devetstopenjski samodejni menjalnik (na primer pri avtomobilih Land Rover).

Še naprej preučujemo napravo za avtomatski menjalnik. Planetarna prestava je sestavljena iz več zaporednih prestav. Sestavljajo komplet planetarnih zobnikov. Vsaka od hitrosti vključuje večpredmeti:

• Zobnik.
• Sateliti.
• sončna oprema.
• prevoznik.

Kako se izvede sprememba navora? Pri preučevanju naprave pretvornika navora samodejnega menjalnika je treba opozoriti, da se ta operacija izvaja z uporabo več elementov sklopa planetnih zobnikov. To je bil nosilec, pa tudi dve prestavi (sonce in krona). Blokiranje slednjega vam omogoča, da povečate prestavno razmerje. Sončna oprema, nasprotno, zmanjša to razmerje. In nosilec spremeni smer vrtenja elementov.

Zaklepanje se izvede s sklopkami. To je neke vrste zavora, ki drži določene dele menjalnika tako, da jih poveže z ohišjem menjalnika. Odvisno od znamke avtomobila ("Mazda" je to ali "Ford") naprava za avtomatski menjalnik predvideva prisotnost tračne ali več kolutne zavore. Zapira se s hidravličnimi cilindri. Slednji se upravljajo iz distribucijskega modula. Za preprečitev vrtenja nosilca v nasprotni smeri se uporablja sklopka za prekoračitev.

elektronski sistem

Naprava in delovanje samodejnega menjalnika sodobnega avtomobila je nemogoče brez elektronskega krmilnega sistema. Vključuje:

• Krmilna enota.
• Vhodni senzorji.
• Izbirnik avtomatskega menjalnika (njegovo napravo bomo obravnavali pozneje).
• Distribucijski modul.

Upoštevajte, da je seznam vnosnih elementov precej obsežen. Torej, to vključuje senzorje:

• položaji pedala za plin.
• Temperature tekočine ATP.
• Vstopne in izstopne hitrosti gredi.
• Položaji izbirnika avtomatske prestave.

Krmilna enota avtomatskega menjalnika neprekinjeno obdeluje signale, ki prihajajo iz teh elementov, in generira krmilne impulze za aktuatorje. Ta enota komunicira z ECU motorja.

Distribucijski modul aktivira torne sklopke in nadzoruje pretok tekočine ATP v menjalniku. Ta modul je sestavljen iz krmilnih tuljav in mehansko aktiviranih elektromagnetnih ventilov. Ti deli so zaprti v ločenem aluminijastem ohišju in so med seboj povezani s kanali.

Pomemben element pri samodejnem menjalniku Honda so solenoidi. Imenujejo jih tudi elektromagnetni ventili. Potrebni so za uravnavanje tlaka olja v menjalniku. In tuljave izvajajo način delovanja škatle. Elementi se aktivirajo iz ročice avtomatskega menjalnika.

Ker je olje ATP glavna delovna tekočina, je v napravi katerega koli avtomatskega menjalnika predvidena zobniška črpalka. Deluje iz pesta pretvornika navora in je osnova hidravličnega sistema menjalnika. Za hlajenje olja v avtomatskem menjalniku Mercedes je na voljo poseben toplotni izmenjevalec. To je majhen radiator, ki se nahaja pred avtomobilom. Pri nekaterih modelih je zaprt z glavnim hladilnikom hladilne tekočine motorja.

Izbirnik avtomatskega menjalnika

Ta del neposredno upravlja samodejni menjalnik. Obstaja več načinov samodejnega menjalnika:

• Parking.
• Nazaj.
• nevtralno.
• Vozi (pomik naprej).

Pri nekaterih Nissanovih avtomobilih naprava za samodejni menjalnikpredpostavlja prisotnost športnega načina. Če ga želite vklopiti, morate izbirnik menjalnika premakniti v položaj S. Način se razlikuje po tem, da se prestavljanje izvaja pri višjih vrtljajih motorja. Posledica tega je večji navor in hitrost vozila. Če upoštevamo Qashqai Nissan, avtomatski menjalnik predvideva tudi prisotnost ročnega načina prestavljanja. Takšna škatla se imenuje "Tiptronic".

DSG robotski menjalnik

To je razvoj koncerna Volkswagen-Audi. Ta kontrolna točka se je pojavila sredi 2000-ih in je nameščena na večini avtomobilov Škoda in Audi, pa tudi na Volkswagnih (vključno s Tuaregom).

Ključna lastnost samodejnega DSG je hitra menjava prestav brez prekinitve pretoka moči. To vam omogoča povečanje zmogljivosti in učinkovitosti prenosa. Avtomobili z DSG imajo dobro dinamiko pospeševanja. Hkrati imajo manjšo porabo goriva v primerjavi s klasičnimi pretvorniki navora.

Zasnova in delovanje tega tipa samodejnega menjalnika se bistveno razlikuje od prejšnjega menjalnika. Torej ni običajnega "krofa". Prenos navora se izvaja z uporabo dveh sklopk. Poleg tega je na ta tip samodejnega menjalnika mogoče namestiti napravo proti kraji.

DSG menjalnik

Vključuje:

• Dvomasni vztrajnik.
• Dve vrsti prestav.
• Končni pogon in diferencial.
• Elektronski nadzorni sistem.
• Dvojnosklopka.

Vse je zaprto v kovinski škatli. Če govorimo o dvojni sklopki, ta zagotavlja, da se moč istočasno prenaša na drugo in prvo vrsto prestav. Če je to šeststopenjski DSG, ima škatla pogonsko ploščo (preko vhodnega pesta je povezana z dvomasnim vztrajnikom) in torne sklopke. Slednji so povezani z menjalniki prek glavnega pesta.

Mimogrede, tip sklopke se lahko razlikuje na škatli DSG. Če je šeststopenjski, zasnova uporablja mokro sklopko. Olje zagotavlja ne samo mazanje, ampak tudi hlajenje tornih kolutov. To znatno poveča vir agregatov.

Če govorimo o sedemstopenjskem menjalniku, se tukaj uporablja suha shema. To znatno zmanjša količino porabljenega olja. Če je v prvem primeru delovanje DSG zahtevalo najmanj šest litrov in pol, potem v drugem - ne več kot dva. Črpalka, ki črpa mazivo, je električna. Ta zasnova je po mnenju strokovnjakov manj zanesljiva in nima velikega vira.

Kar zadeva prestave, je prva odgovorna za delovanje vzvratne in neparne hitrosti. Drugi se uporablja za nadzor enakomernih prestav. Vsaka od vrstic je sekundarna in primarna gred s posebnim naborom zobnikov. Primarni element je popoln in koaksialni, zobniki pa so togo povezani z gredjo. Hkrati se sekundarni zobniki prosto vrtijo. Tudi v dizajnu so sinhronizatorji. Olajšajo vključitev določene hitrosti v kontrolno točko. Zaavto se lahko premika nazaj, v ohišju DSG je predvidena vmesna gred, opremljena je z vzvratno prestavo.

Prestavljanje krmili elektronika. Vključuje različne senzorje, krmilno enoto in elektrohidravlično enoto z maso aktuatorjev. Krmilni modul se nahaja v ohišju motorja avtomatskega robotskega menjalnika. Med delovanjem menjalnika senzorji analizirajo hitrost gredi na izhodu in vhodu, tlak olja, položaj prestavnih vilic, pa tudi temperaturo maziva. Na podlagi teh signalov ECU izvaja enega ali drug algoritem upravljanja.

Zahvaljujoč bloku je krmiljen hidravlični krog menjalnika. Ta sistem vključuje:

• Distribucijski tuljavi. Aktivirajo se iz prestavne ročice.
• Magnetni ventili. Ti elementi se uporabljajo za preklapljanje hitrosti.
• Ventili za regulacijo tlaka. Zahvaljujoč njim deluje torna sklopka.

Zadnji dve komponenti se nanašata na krmilje pogona robotskega menjalnika.

Tudi zasnova te škatle zagotavlja multiplekser. Omogoča vam krmiljenje hidravličnih cilindrov z elektromagnetnimi ventili. Zanimivo je, da je število prvih dvakrat večje od drugih. Tako se v začetnem položaju elementa aktivirajo nekateri hidravlični cilindri, v delovnem položaju pa drugi.

Algoritem robotskega menjalnika je sestavljen iz zaporednega preklapljanja več prestav. Torej, ko se avto začne premikati po prvem, drugemse že ukvarja z drugim diskom. Po nizu določenih vrtljajev pride do takojšnjega preklopa. Konec koncev sistemu ni treba izbrati ene ali druge gredi - zobniki so že začeli delovati.

Kje se uporablja ta menjalnik? V bistvu se DSG uporablja na avtomobilih razreda B, C in D. V mnogih pogledih je vse odvisno od tehničnih lastnosti samega motorja. Torej, šeststopenjski zaboj lahko prenese navor 350 Nm. In sedempasovni DSG je le 250. Zato taka škatla ni nameščena na močnih avtomobilih.

Variator

Gre za relativno nov tip samodejnega menjalnika, čeprav so se prvi izvodi začeli uporabljati že v 59. letu. Torej je bil prvi avtomobil s spremenljivim menjalnikom Daf. Nadalje so to shemo začeli izvajati proizvajalci, kot sta Ford in Fiat. Vendar je bila ta škatla široko uporabljena šele pred 10 leti. Zdaj se ta menjalnik uporablja na avtomobilih:

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

Ključna lastnost je, da sam po sebi nima prestav. Variator je brezstopenjski menjalnik, ki zagotavlja nemoteno spreminjanje prestavnih razmerij, ko vozilo pospešuje. Glavna prednost takšnega menjalnika je optimalno usklajevanje obremenitve avtomobila s hitrostjo ročične gredi. To ima za posledico visoko učinkovitost porabe goriva in produktivnost. Opazno je izboljšana tudi gladkost vožnje, saj so sunki med dinamičnim pospeševanjem tukaj izključeni.

Avto nabere hitrost hitro, brez trzanja, čim bolj gladko. Toda zaradi določenih omejitev navora in moči se variabilni samodejni menjalniki uporabljajo samo pri avtomobilih in nekaterih križancih. Tudi stroški avtomobila na variatorju se opazno povečajo, saj je ta menjalnik precej visokotehnološki.

Naprave in vrste

Obstajata samo dve vrsti teh prenosov. To je variator s toroidnim in klinastim jermenom. Slednji je najbolj razširjen. A ne glede na vrsto imajo enako napravo (samodejni menjalnik Toyota ni izjema). Torej, dizajn vključuje:

• CVT menjalnik.
• Mehanizem, ki prenaša navor.
• Nadzorni sistem.
• Mehanizem za izklop menjalnika in za vklop vzvratne prestave.

Da bi škatla zaznala in oddala navor, se aktivirajo naslednji mehanizmi sklopke:

• Automatsko centrifugalno. Uporablja se na Transmatic CVT.
• Multidisc wet. To so multimatski variatorji.
• Electronic ("hiper" škatle, ki se uporabljajo v nekaterih japonskih avtomobilih).
• Pretvornik navora. Primeri vključujejo menjalnike Extroid, Multidrive in Multimatic.

Zadnja vrsta povezave je najbolj priljubljena in iznajdljiva. Upoštevajte, da je sam pogon variabilnega menjalnika lahko jermenski ali verižni.

Prvi tip je sestavljen iz enega ali dveh jermenskih pogonov. tudi vToyotin avtomatski menjalnik vključuje dva jermenica. Slednji tvorijo nekakšne stožčaste diske, ki se lahko premikajo in razmikajo. Tako se spremeni premer jermenice. Za približevanje stožcev so v napravi za avtomatski menjalnik Mazda na voljo posebne vzmeti (včasih se uporablja centrifugalna sila). Konični disk ima 20-stopinjski kot naklona. To omogoča premikanje pogonskega jermena z minimalnim uporom.

Na multitronic CVT se uporablja kovinska veriga. Sestavljen je iz več plošč, ki so povezane z osmi. Ta zasnova ima dobro fleksibilnost. Polmer upogiba je do 25 milimetrov. Za razliko od jermenskega variatorja, verižni variator zagotavlja prenos navora s točkovnim stikom plošč z diski. Na teh območjih se pojavljajo visoke napetosti. Zahvaljujoč tej shemi je zagotovljena minimalna izguba prenosa navora in najboljša učinkovitost. Stožčasti diski so izdelani iz nosilnega jekla visoke trdnosti.

Zaradi konstrukcijskih značilnosti in razporeditve ohišje ventila avtomatskega menjalnika ne more zagotoviti vzvratnega gibanja. Zato se v variatorju uporabljajo pomožni mehanizmi za vklop vzvratne prestave. To je planetarno orodje. Ima enako napravo in princip delovanja kot pri klasičnih avtomatskih menjalnikih s pretvornikom navora.

Tudi v zasnovi takšne kontrolne točke je elektronski nadzorni sistem. Omogoča sinhrono prilagajanje premera jermenice variatorja glede na trenutno število vrtljajev motorja. Ta sistemzagotavlja in vključitev povratnega prenosa. Variator se upravlja preko izbirnika, ki se nahaja v kabini. Načini upravljanja so enaki kot pri običajnem avtomatskem menjalniku. Podobna sta tudi naprava in popravilo teh škatel. Vendar ugotavljamo, da se številne službe bojijo vzeti te avtomobile v delo, ker preprosto nimajo ustreznih izkušenj. Takšna škatla se je v Rusiji pojavila pred kratkim in okoli nje obstaja veliko mitov o pravilnosti vzdrževanja in popravil. Strokovnjaki pravijo, da je za tak menjalnik dovolj le pravočasno zamenjati olje in ne pregreti sam mehanizem.

Sklep

Torej smo ugotovili, katere vrste samodejnega menjalnika so, kako deluje in kako deluje. Kaj izbrati za navadnega avtomobilskega navdušenca? Izkušnje delovanja kažejo, da bi bila najboljša možnost nakup avtomobila s klasičnim samodejnim menjalnikom pretvornika navora. Takšno škatlo poznajo mnogi - jo je mogoče popraviti in servisirati v katerem koli servisu. Poleg tega sodobne stroje te vrste odlikuje dober vir 300-400 tisoč kilometrov. Kar se tiče robota DSG in brezstopenjskega variatorja, takih škatlic na naših cestah ne dojilja več kot 150 tisoč. Potem se začnejo težave in resne naložbe. Zato se jih vzdržite nakupa.