Автоматичната трансмисия на автомобила и принципът на действие. Типове автоматични трансмисии

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:27

Напоследък автоматичните трансмисии набират все по-голяма популярност. И за това има причини. Такава кутия е по-лесна за работа и не изисква постоянна „игра“със съединителя в задръствания. В големите градове такъв контролно-пропускателен пункт далеч не е рядкост. Но устройството за автоматична трансмисия е значително различно от класическата механика. Много автомобилисти се страхуват да вземат автомобили с такава кутия. Страховете им обаче не са оправдани. При правилна работа автоматичната скоростна кутия ще продължи не по-малко от механиката. Но за да го разберете по-добре, трябва да проучите подробно устройството на автоматичната трансмисия на автомобил. Ще говорим за това в днешната ни статия.

Разновидности

Има няколко вида на тези кутии. И така, те различават:

• Хидромеханична автоматична скоростна кутия.
• Robotic (DSG).
• Вариатор.

Какви са характеристиките на всеки един от тях? Помислете по-долу.

КласическиАвтоматична скоростна кутия

Хидромеханичната трансмисия е най-разпространеният тип автоматична трансмисия. Устройството на такава кутия предполага наличието на преобразувател на въртящия момент, ръчна скоростна кутия и система за управление. Но този дизайн се практикува при превозни средства със задно предаване. Ако това е автомобил с предно предаване, тогава диференциалът също е включен в устройството за автоматична трансмисия и основната предавка.

Преобразувателят на въртящия момент (разговорно известен като "поничка") е основното устройство в тази трансмисия. Той служи за смяна и предаване на въртящ момент от маховика на двигателя към ръчната скоростна кутия. Поничката също така служи за потискане на трептения и вибрации, които възникват по време на прехвърлянето на ротационни сили от двигателя с вътрешно горене.

Преобразувателят на въртящия момент се състои от няколко колела. Това е:

• Турбина.
• Реактор.
• Колело на помпата.

Дизайнът включва и два съединителя - блокиращ и свободен ход. Всички тези подробности са затворени в отделен тороидален корпус, който прилича на поничка (оттук и конкретното име).

Колелото на помпата е свързано с коляновия вал на двигателя. Турбината взаимодейства с ръчна скоростна кутия. Между тези два елемента е реакторното колело. Той, за разлика от всички останали, е неподвижен. Всяко колело на хидравличния трансформатор на автоматичната трансмисия има остриета, между които преминава работната ATP течност.

Съединителят за блокиране на автоматичната скоростна кутия е проектиран да блокира GTF (поничка) в специфични режими на работа на двигателя с вътрешно горене. Без съединител(наричано още преливане) завърта реакторното колело в обратна посока.

GTF работа

Извършва се в затворен цикъл. И така, ATP течността започва да тече от помпата към турбината, а след това към реакторното колело поради специалната форма на лопатките, скоростта на потока на маслото започва да расте постоянно. ATP течността кара колелото на помпата да се върти по-бързо. Това увеличава силата на въртящия момент. Между другото, максималният му параметър се постига при минимални скорости. Това е необходимо, за да може колата да започне да се движи плавно дори при натоварване. Когато колата започне да набира скорост, съединителят се включва и преобразувателят на въртящия момент се заключва. В тази ситуация се извършва директно предаване на въртящия момент. Струва си да се отбележи, че блокиращият съединител се активира в автоматичната трансмисия на всички предавки, включително задна.

Модерните автомобили използват съединител с чехли. Този режим предотвратява пълното блокиране на механизма, което има положителен ефект върху разхода на гориво и плавното движение.

Планетарна екипировка

Този комплект функционира като ръчна скоростна кутия. Скоростната кутия може да бъде проектирана за четири, шест, седем или осем скорости. В редки случаи се използва деветстепенна автоматична трансмисия (например при автомобили Land Rover).

Продължаваме да изучаваме устройството за автоматична трансмисия. Планетарната предавка се състои от няколко последователни предавки. Те образуват планетарна предавка. Всяка от скоростите включва няколкоартикули:

• Зъбното колело.
• Сателити.
• Слънчева екипировка.
• Carrier.

Как се извършва промяната на въртящия момент? Изучавайки устройството на преобразувателя на въртящия момент на автоматичната трансмисия, трябва да се отбележи, че тази операция се извършва с помощта на няколко елемента от комплекта на планетарната предавка. Това беше носачът, както и две зъбни колела (слънце и корона). Блокирането на последното ви позволява да увеличите предавателното отношение. Слънчевата екипировка, напротив, намалява това съотношение. И носачът променя посоката на въртене на елементите.

Заключването се извършва със съединители. Това е един вид спирачка, която задържа определени части на скоростната кутия, като ги свързва с корпуса на скоростната кутия. В зависимост от марката на автомобила („Mazda“е това или „Ford“), устройството за автоматична трансмисия предполага наличието на лентова или многодискова спирачка. Затваря се с хидравлични цилиндри. Последните се управляват от разпределителния модул. Използва се препълващ съединител, за да се предотврати въртенето на носача в обратна посока.

Електронна система

Устройството и работата на автоматичната трансмисия на съвременен автомобил е невъзможна без електронна система за управление. Включва:

• Управляващо устройство.
• Входни сензори.
• Селектор за автоматична трансмисия (ще разгледаме устройството му по-късно).
• Разпределителен модул.

Забележете, че списъкът с входни елементи е доста обширен. И така, това включва сензори:

• Позиции на педала за газ.
• Температури на течността ATP.
• Скорости на входящия и изходящия вал.
• Позиции на автоматичния селектор на скоростите.

Блокът за управление на автоматичната трансмисия непрекъснато обработва сигналите, които идват от тези елементи и генерира управляващи импулси за задвижващите механизми. Това устройство комуникира с ECU на двигателя.

Разпределителният модул активира фрикционните съединители и контролира потока на ATP течност в трансмисията. Този модул се състои от управляващи макари и механично задействани електромагнитни клапани. Тези части са затворени в отделен алуминиев корпус и са свързани помежду си с канали.

Важен елемент в автоматичната трансмисия на Honda са соленоидите. Наричат се още електромагнитни клапани. Те са необходими за регулиране на налягането на трансмисионното масло. И макарите изпълняват режима на работа на кутията. Елементите се задействат от лоста на автоматичната скоростна кутия.

Тъй като ATP маслото е основната работна течност, в устройството на всяка автоматична трансмисия е предвидена зъбна помпа. Работи от главината на преобразувателя на въртящия момент и е в основата на хидравличната система на скоростната кутия. За охлаждане на маслото в устройството за автоматична трансмисия на Mercedes е предвиден специален топлообменник. Това е малък радиатор, който се намира пред автомобила. При някои модели той е затворен с главния охладител на охлаждащата течност на двигателя.

Селектор за автоматична трансмисия

Тази част управлява директно автоматичната скоростна кутия. Има няколко режима на автоматична трансмисия:

• Паркинг.
• Обратно.
• Неутрално.
• Карай (върви напред).

При някои автомобили Nissan, устройството за автоматична трансмисияпредполага наличието на спортен режим. За да го включите, трябва да преместите селектора на скоростната кутия в положение S. Режимът се различава по това, че превключването на предавките се извършва при по-високи обороти на двигателя. Това води до повече въртящ момент и скорост на автомобила. Ако разгледаме Qashqai Nissan, устройството за автоматична трансмисия също предполага наличието на режим на ръчно превключване на предавките. Такава кутия се нарича "Tiptronic".

DSG роботизирана трансмисия

Това е разработка на концерна Volkswagen-Audi. Този контролно-пропускателен пункт се появи в средата на 2000-те и е инсталиран на повечето автомобили Skoda и Audi, както и на Volkswagen (включително Tuareg).

Основна характеристика на автоматичния DSG е бързата смяна на предавките без прекъсване на потока на мощността. Това ви позволява да увеличите производителността и ефективността на трансмисията. Автомобилите с DSG имат добра динамика на ускорение. В същото време те имат по-нисък разход на гориво в сравнение с класическите преобразуватели на въртящ момент.

Дизайнът и работата на този тип автоматична трансмисия се различава значително от предишната трансмисия. Така че няма обичайно "поничка". Предаването на въртящия момент се осъществява чрез използването на два съединителя. Освен това на този тип автоматична трансмисия може да се монтира устройство против кражба.

DSG трансмисия

Включва:

• Двумасов маховик.
• Два реда зъбни колела.
• Крайно задвижване и диференциал.
• Електронна система за управление.
• Двойносъединител.

Всичко е затворено в метална кутия. Ако говорим за двойния съединител, той гарантира, че мощността се предава едновременно на втория и първия ред предавки. Ако това е шестстепенна DSG, кутията има задвижваща плоча (тя е свързана към двумасов маховик чрез входна главина) и фрикционни съединители. Последните са свързани със скоростните влакове чрез главния хъб.

Между другото, типът на съединителя може да се различава на кутията DSG. Ако е шестстепенна, дизайнът използва мокър съединител. Маслото осигурява не само смазване, но и охлаждане на фрикционните дискове. Това значително увеличава ресурса на агрегатите.

Ако говорим за седемстепенна трансмисия, тук се прилага суха схема. Това значително намалява количеството на използваното масло. Ако в първия случай работата на DSG изисква най-малко шест и половина литра, то във втория - не повече от два. Помпата, която изпомпва смазката е електрическа. Този дизайн, според експерти, е по-малко надежден и няма висок ресурс.

Що се отнася до скоростите, първата е отговорна за работата на заден ход и нечетни скорости. Вторият се използва за управление на равномерни предавки. Всеки от редовете е вторичен и първичен вал със специфичен набор от зъбни колела. Първичният елемент е пълен и коаксиален, а зъбните колела са неподвижно свързани с вала. В същото време вторичните зъбни колела се въртят свободно. Също така в дизайна има синхронизатори. Те улесняват включването на определена скорост в контролния пункт. Да секолата може да се движи назад, в кутията DSG е предвиден междинен вал, оборудван е със задна предавка.

Превключването на предавките се управлява от електроника. Той включва различни сензори, блок за управление и електрохидравличен блок с маса задвижващи механизми. Контролният модул се намира в картера на автоматичната роботизирана трансмисия. По време на работа на скоростната кутия сензорите анализират скоростта на валовете на изхода и входа, налягането на маслото, положението на вилките за превключване на скоростите, както и температурата на смазката. Въз основа на тези сигнали ECU реализира един или друг алгоритъм за управление.

Благодарение на блока, хидравличната верига на скоростната кутия се контролира. Тази система включва:

• Дистрибуторски макари. Те се задействат от лоста за превключване на скоростите.
• Соленоидни клапани. Тези елементи се използват за превключване на скорости.
• Клапани за регулиране на налягането. Благодарение на тях фрикционният съединител работи.

Последните два компонента се отнасят за управлението на задвижващия механизъм на роботизираната скоростна кутия.

Освен това, дизайнът на тази кутия осигурява мултиплексор. Позволява ви да управлявате хидравличните цилиндри с електромагнитни клапани. Забележително е, че броят на първите е два пъти по-голям от втория. Така в начална позиция на елемента се активират едни хидравлични цилиндри, а в работно положение други.

Алгоритъмът на роботизираната трансмисия се състои в последователно превключване на няколко предавки. И така, когато колата започне да се движи на първата, вторатавече ангажиран с втория диск. След набор от определени обороти настъпва моментално превключване. В крайна сметка системата не трябва да избира един или друг вал - зъбните колела вече са започнали да работят.

Къде се използва тази скоростна кутия? По принцип DSG се използва при автомобили от клас B, C и D. В много отношения всичко зависи от техническите характеристики на самия двигател. И така, шестстепенна кутия е в състояние да издържи въртящ момент от 350 Nm. А седем-лентовият DSG е само 250. Следователно такава кутия не е инсталирана на мощни автомобили.

Вариатор

Това е сравнително нов тип автоматична трансмисия, въпреки че първите копия започнаха да се използват още през 59-та година. И така, първата кола с променлива скоростна кутия беше Daf. Освен това тази схема започна да се практикува от такива производители като Ford и Fiat. Тази кутия обаче беше широко използвана само преди 10 години. Сега тази скоростна кутия се използва при автомобили:

• Мерцедес.
• Subaru.
• Toyota.
• Nissan.
• Audi.
• Форд.
• Honda.

Основната характеристика е, че няма зъбни колела сам по себе си. Вариаторът е безстепенна трансмисия, която осигурява плавна промяна в предавателните числа при ускоряване на автомобила. Основното предимство на такава скоростна кутия е оптималната координация на натоварването на автомобила със скоростта на коляновия вал. Това води до висока горивна ефективност и производителност. Плавността на возенето също е забележимо подобрена, тъй като тук са изключени тръпки по време на динамично ускорение.

Колата набира скорост бързо, без потрепване, възможно най-плавно. Но поради определени ограничения върху въртящия момент и мощността, променливите автоматични трансмисии се използват само при автомобили и някои кросоувъри. Също така цената на автомобила на вариатора се увеличава значително, тъй като тази трансмисия е доста високотехнологична.

Устройства и типове

Има само два вида на тези предавания. Това е вариатор с тороидален и клинов ремък. Последният е най-широко използван. Но независимо от вида, те имат едно и също устройство (автоматичната трансмисия на Toyota не е изключение). И така, дизайнът включва:

• CVT трансмисия.
• Механизъм, който предава въртящ момент.
• Система за управление.
• Механизъм за изключване на скоростната кутия и за включване на задна предавка.

За да може кутията да възприема и предава въртящ момент, се активират следните механизми на съединителя:

• Автоматична центробежна. Използва се на Transmatic CVT.
• Мултидисков мокър. Това са мултиматични вариатори.
• Електронни ("Hyper" кутии, използвани в някои японски автомобили).
• Преобразувател на въртящия момент. Примерите включват трансмисии Extroid, Multidrive и Multimatic.

Последният тип връзка е най-популярният и находчив. Обърнете внимание, че самото задвижване на променлива скоростна кутия може да бъде ремък или верига.

Първият тип се състои от едно или две ремъчни задвижвания. също вУстройството за автоматична трансмисия на Toyota включва две шайби. Последните образуват някакъв вид конични дискове, които са в състояние да се разместват и раздалечават. По този начин диаметърът на макарата се променя. За да се сближат конусите, в устройството за автоматична трансмисия на Mazda са предвидени специални пружини (понякога се използва центробежна сила). Коничният диск има 20-градусов ъгъл на наклон. Това позволява на задвижващия ремък да се движи с минимално съпротивление.

При Multitronic CVT се използва метална верига. Състои се от няколко плочи, които са свързани с оси. Този дизайн има добра гъвкавост. Радиусът на огъване е до 25 милиметра. За разлика от ремъчния вариатор, верижният вариатор осигурява предаване на въртящ момент с точков контакт на плочите с дисковете. В тези зони възникват високи напрежения. Благодарение на тази схема се осигурява минимална загуба на предаване на въртящ момент и най-добра ефективност. Конусните дискове са изработени от високоякостна лагерна стомана.

Поради конструктивните характеристики и разположението, тялото на клапана на автоматичната трансмисия не е в състояние да осигури движение на заден ход. Поради това в вариатора се използват спомагателни механизми за включване на задна предавка. Това е планетарна предавка. Той има същото устройство и принцип на действие като при класическите автоматични трансмисии с преобразувател на въртящ момент.

Също така в дизайна на такъв контролно-пропускателен пункт има електронна система за управление. Осигурява синхронно регулиране на диаметъра на ролката на вариатора в зависимост от текущите обороти на двигателя. Тази системаосигурява и включването на обратно предаване. Вариаторът се управлява чрез селектора, който се намира в купето. Режимите на управление са същите като при конвенционалната автоматична скоростна кутия. Устройството и ремонтът на тези кутии също са подобни. Отбелязваме обаче, че много служби се страхуват да вземат тези автомобили на работа, защото просто нямат подходящия опит. Такава кутия се появи в Русия съвсем наскоро и около нея има много митове за правилността на поддръжката и ремонта. Експертите казват, че за такава скоростна кутия е достатъчно просто да смените маслото навреме и да не прегрявате самия механизъм.

Заключение

И така, разбрахме какви са видовете автоматична трансмисия, как работи и как работи. Какво да изберем за обикновен автомобилен ентусиаст? Експлоатационният опит показва, че най-добрият вариант би бил да закупите автомобил с класическа автоматична трансмисия с преобразувател на въртящия момент. Такава кутия е позната на мнозина - тя може да бъде ремонтирана и обслужена във всеки сервиз. В допълнение, съвременните машини от този тип се отличават с добър ресурс от 300-400 хиляди километра. Що се отнася до робота DSG и безстепенния вариатор, такива кутии кърмят не повече от 150 хиляди по нашите пътища. Тогава започват проблеми и сериозни инвестиции. Затова трябва да се въздържате от закупуването им.