Automatisk växellåda i en bil och funktionsprincipen. Typer av automatisk växellåda

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:28

Nyligen har automatiska växellådor blivit mer och mer populära. Och det finns skäl till det. En sådan låda är lättare att använda och kräver inte konstant "lek" med kopplingen i trafikstockningar. I stora städer är en sådan checkpoint långt ifrån ovanlig. Men den automatiska växellådan skiljer sig väsentligt från klassisk mekanik. Många bilister är rädda för att ta bilar med en sådan låda. Men deras farhågor är inte berättigade. Med korrekt drift kommer en automatisk växellåda att hålla inte mindre än mekanik. Men för att bättre förstå det bör du studera enheten för den automatiska växellådan i en bil i detalj. Vi kommer att prata om detta i dagens artikel.

Varieties

Det finns flera typer av dessa lådor. Så de skiljer:

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

Vilka egenskaper har var och en av dem? Tänk nedan.

KlassiskAutomatisk växellåda

Hydromekanisk växellåda är den vanligaste typen av automatisk växellåda. Enheten i en sådan låda förutsätter närvaron av en vridmomentomvandlare, en manuell växellåda och ett kontrollsystem. Men denna design praktiseras på bakhjulsdrivna fordon. Om detta är en framhjulsdriven bil, så ingår även differentialen i automatväxellådan och huvudväxeln.

Vridmomentomvandlaren (i vardagsspråket känd som "munk") är huvudenheten i denna transmission. Den tjänar till att ändra och överföra vridmoment från motorns svänghjul till den manuella växellådan. Munken tjänar också till att dämpa svängningar och vibrationer som uppstår under överföringen av rotationskrafter från förbränningsmotorn.

Vridmomentomvandlare består av flera hjul. Det här är:

• Turbine.
• Reactor.
• Pumphjul.

Designen inkluderar också två kopplingar - blockering och frihjul. Alla dessa detaljer är inneslutna i ett separat toroidformat hölje, som ser ut som en munk (därav det specifika namnet).

Pumphjulet är anslutet till motorns vevaxel. Turbinen samverkar med en manuell växellåda. Mellan dessa två element finns reaktorhjulet. Den, till skillnad från alla andra, är orörlig. Varje hjul på den automatiska växellådans hydrauliska transformator har blad mellan vilka den arbetande ATP-vätskan passerar.

Den automatiska växellådans låskoppling är utformad för att blockera GTF (munk) i specifika driftslägen för förbränningsmotorn. Kopplingsfri(även kallad överkörning) roterar reaktorhjulet i motsatt riktning.

GTF-arbete

Det utförs i en sluten cykel. Så ATP-vätska börjar strömma från pumpen till turbinen, och sedan till reaktorhjulet på grund av bladens speciella form, börjar oljeflödet att växa stadigt. ATP-vätskan får pumphjulet att snurra snabbare. Detta ökar vridmomentkraften. Förresten, dess maximala parameter uppnås vid lägsta hastigheter. Detta är nödvändigt för att bilen ska börja röra sig smidigt även under belastning. När bilen börjar få upp farten kopplas kopplingen in och momentomvandlaren låser sig. I denna situation utförs en direkt överföring av vridmoment. Det är värt att notera att spärrkopplingen aktiveras i automatväxellådan i alla växlar, inklusive back.

Moderna bilar använder en toffelkoppling. Detta läge förhindrar att mekanismen låser sig helt, vilket har en positiv effekt på bränsleförbrukningen och en smidig körning.

Planetväxel

Denna enhet fungerar som en manuell växellåda. Växellådan kan designas för fyra, sex, sju eller åtta hastigheter. I sällsynta fall används en nioväxlad automatlåda (till exempel på Land Rover-bilar).

Vi fortsätter att studera den automatiska växellådan. Planetväxeln består av flera sekventiella växlar. De bildar en planetväxelsats. Var och en av hastigheterna inkluderar fleraföremål:

• Ringväxeln.
• satelliter.
• Solutrustning.
• Carrier.

Hur görs vridmomentändringen? När du studerar enheten för den automatiska växellådans vridmomentomvandlare bör det noteras att denna operation utförs med hjälp av flera delar av planetväxeln. Detta var bäraren, samt två växlar (sol och krona). Genom att blockera den senare kan du öka utväxlingsförhållandet. Solhjulet, tvärtom, minskar detta förhållande. Och bäraren ändrar rotationsriktningen för elementen.

Låsning sker med kopplingar. Detta är en sorts broms som håller fast vissa delar av växellådan genom att koppla dem till växellådans hölje. Beroende på bilmärke ("Mazda" är detta eller "Ford"), antar den automatiska växellådan närvaron av ett band- eller flerskivsbroms. Den stängs med hydraulcylindrar. De senare styrs från distributionsmodulen. En frikörningskoppling används för att förhindra att hållaren roterar i motsatt riktning.

Elektroniskt system

Enheten och driften av den automatiska växellådan i en modern bil är omöjlig utan ett elektroniskt kontrollsystem. Inkluderar:

• Kontrollenhet.
• Ingångssensorer.
• Automatisk transmissionsväljare (vi kommer att överväga dess enhet senare).
• Distributionsmodul.

Observera att listan med indataelement är ganska omfattande. Så detta inkluderar sensorer:

• Gaspedalpositioner.
• Temperaturer för ATP-vätska.
• Inlopps- och utloppsaxelhastigheter.
• Automatiska växelväljarlägen.

Styrenheten för automatisk transmission bearbetar kontinuerligt signalerna som kommer från dessa element och genererar styrpulser för ställdonen. Denna enhet kommunicerar med motorns ECU.

Fördelningsmodulen aktiverar friktionskopplingarna och styr flödet av ATP-vätska i transmissionen. Denna modul består av styrspolar och mekaniskt manövrerade magnetventiler. Dessa delar är inneslutna i ett separat aluminiumhölje och är sammankopplade med kanaler.

Ett viktigt inslag i Hondas automatväxellåda är solenoiderna. De kallas också magnetventiler. De behövs för att reglera trycket på transmissionsoljan. Och spolarna utför lådans driftläge. Elementen manövreras från automatväxelspaken.

Eftersom ATP-olja är den huvudsakliga arbetsvätskan, finns en pump av kugghjulstyp i enheten för alla automatiska växellådor. Den arbetar från vridmomentomvandlarens nav och är grunden för växellådans hydrauliska system. För att kyla oljan i Mercedes automatväxellåda tillhandahålls en speciell värmeväxlare. Detta är en liten kylare som sitter framför bilen. På vissa modeller är den försedd med huvudmotorns kylvätskekylare.

Automatisk transmissionsväljare

Det är denna del som direkt styr den automatiska växellådan. Det finns flera automatiska växellådor:

• Parkering.
• Omvänd.
• Neutral.
• Kör (gå framåt).

På vissa Nissan-bilar, automatväxellådanantar närvaron av ett sportläge. För att slå på den måste du flytta växelväljaren till läge S. Läget skiljer sig genom att växlingen utförs vid högre motorvarvtal. Detta resulterar i mer vridmoment och fordonshastighet. Om vi betraktar Qashqai Nissan, antar automatväxellådan också närvaron av ett manuellt växlingsläge. En sådan låda kallas "Tiptronic".

DSG-robotväxellåda

Detta är en utveckling av Volkswagen-Audi-koncernen. Denna kontrollpunkt dök upp i mitten av 2000-talet och är installerad på de flesta Skoda- och Audi-bilar, såväl som på Volkswagens (inklusive Tuareg).

En nyckelfunktion hos den automatiska DSG är snabba växlingar utan avbrott i kraftflödet. Detta gör att du kan öka överföringens prestanda och effektivitet. Bilar med DSG har bra accelerationsdynamik. Samtidigt har de lägre bränsleförbrukning jämfört med klassiska momentomvandlare.

Utformningen och driften av den här typen av automatisk växellåda skiljer sig markant från den tidigare växellådan. Så det finns ingen vanlig "munk". Överföringen av vridmoment sker genom användning av två kopplingar. Dessutom kan en stöldskyddsanordning installeras på denna typ av automatisk växellåda.

DSG-sändning

Den inkluderar:

• Dubbelmassasvänghjul.
• Två rader med växlar.
• Slutdrift och differential.
• Elektroniskt styrsystem.
• Dubbelkoppling.

Allt är inneslutet i en metalllåda. Om vi pratar om dubbelkopplingen säkerställer den att kraften överförs samtidigt till den andra och första raden av växlar. Om detta är en sexväxlad DSG har lådan en drivplatta (den är ansluten till ett dubbelmassesvänghjul genom ett ingångsnav) och friktionskopplingar. De senare är kopplade till växeltågen via huvudnavet.

Förresten, typen av koppling kan skilja sig åt på DSG-lådan. Om det är en sexväxlad, använder designen en våtkoppling. Olja ger inte bara smörjning, utan även kylning av friktionsskivorna. Detta ökar aggregatens resurs avsevärt.

Om vi talar om den sjuväxlade växellådan tillämpas ett torrt schema här. Detta minskar avsevärt mängden olja som används. Om i det första fallet krävde driften av DSG minst sex och en halv liter, då i det andra - inte mer än två. Pumpen som pumpar smörjmedlet är elektrisk. Denna design, enligt experter, är mindre tillförlitlig och har inte en hög resurs.

När det gäller växlarna är den första ansvarig för driften av back- och udda hastigheter. Den andra används för att styra jämna växlar. Var och en av raderna är en sekundär och primär axel med en specifik uppsättning växlar. Det primära elementet är komplett och koaxiellt, och kugghjulen är stelt anslutna till axeln. Samtidigt roterar sekundärväxlarna fritt. Även i designen finns synkronisatorer. De underlättar införandet av en viss hastighet i kontrollpunkten. Tillbilen kan röra sig bakåt, en mellanaxel finns i DSG-lådan, den är utrustad med en backväxel.

Växlingen styrs av elektronik. Den innehåller olika sensorer, en styrenhet och en elektrohydraulisk enhet med en massa ställdon. Styrmodulen är placerad i vevhuset på den automatiska robotväxellådan. Under driften av växellådan analyserar sensorerna axlarnas hastighet vid utgång och ingång, oljetryck, växelgafflarnas position samt smörjmedlets temperatur. Baserat på dessa signaler implementerar ECU:n en eller annan styralgoritm.

Tack vare blocket styrs växellådans hydraulkrets. Detta system inkluderar:

• Distributörspolar. De manövreras från växelspaken.
• magnetventiler. Dessa element används för att byta hastighet.
• Tryckkontrollventiler. Tack vare dem fungerar friktionskopplingen.

De sista två komponenterna hänvisar till ställdonets kontroller för robotväxellådan.

Utformningen av denna box ger också en multiplexer. Det låter dig styra hydraulcylindrar med magnetventiler. Anmärkningsvärt är att antalet av de förra är dubbelt så många som de senare. Sålunda aktiveras vissa hydraulcylindrar i elementets utgångsläge och andra i arbetsläget.

Robottransmissionens algoritm består av sekventiell växling av flera växlar. Så när bilen börjar röra på den första, den andraredan kopplad till den andra skivan. Efter en uppsättning av vissa varv sker en omedelbar omkoppling. Systemet behöver trots allt inte välja en eller annan axel - växlarna har redan börjat fungera.

Var används den här växellådan? I grund och botten används DSG på bilar i klass B, C och D. I många avseenden beror allt på de tekniska egenskaperna hos själva motorn. Så en sexväxlad låda klarar ett vridmoment på 350 Nm. Och sjubands DSG är bara 250. Därför är en sådan box inte installerad på kraftfulla bilar.

Variator

Detta är en relativt ny typ av automatisk växellåda, även om de första exemplaren började användas redan vid 59:e året. Så, den första bilen med variabel växellåda var Daf. Vidare började detta system att praktiseras av sådana tillverkare som Ford och Fiat. Denna låda användes dock flitigt för bara 10 år sedan. Nu används den här växellådan på bilar:

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

Nyckelfunktionen är att den inte har några växlar i sig. Variatorn är en kontinuerligt variabel växellåda som ger en jämn växling av utväxlingar när fordonet ökar hastigheten. Den största fördelen med en sådan växellåda är den optimala koordineringen av lasten på bilen med vevaxelns hastighet. Detta resulterar i hög bränsleeffektivitet och produktivitet. Körningens mjukhet är också märkbart förbättrad, eftersom ryck under dynamisk acceleration är uteslutna här.

Bilen tar fart snabbt, utan att rycka, så smidigt som möjligt. Men på grund av vissa begränsningar av vridmoment och effekt, används variabla automatiska växellådor endast på bilar och vissa crossovers. Dessutom ökar kostnaden för bilen på variatorn märkbart, eftersom denna transmission är ganska högteknologisk.

Enheter och typer

Det finns bara två typer av dessa sändningar. Detta är en ringformad och kilremsvariator. Den senare är den mest använda. Men oavsett typ har de samma enhet (Toyota automatlåda är inget undantag). Så, designen inkluderar:

• CVT-överföring.
• Mekanism som överför vridmoment.
• Kontrollsystem.
• Mekanism för att koppla ur växellådan och för att lägga i backväxeln.

Följande kopplingsmekanismer aktiveras för att boxen ska uppfatta och överföra vridmoment:

• Automatisk centrifugal. Används på Transmatic CVT.
• Multidisk blöt. Dessa är Multimatic-variatorer.
• Elektroniska ("Hyper"-lådor som används på vissa japanska bilar).
• Vridmomentomvandlare. Exempel inkluderar Extroid, Multidrive och Multimatic transmissioner.

Den sista typen av anslutning är den mest populära och fyndiga. Observera att den variabla växellådans drivning i sig kan vara rem eller kedja.

Den första typen består av en eller två remdrifter. Också iToyotas automatiska växellåda inkluderar två remskivor. De senare bildar någon form av koniska skivor som kan röra sig isär och isär. Således ändras remskivans diameter. För att föra konerna närmare varandra finns speciella fjädrar i Mazdas automatiska växellåda (ibland används centrifugalkraft). Den koniska skivan har en 20-graders lutningsvinkel. Detta gör att drivremmen kan röra sig med minim alt motstånd.

En metallkedja används på Multitronic CVT. Den består av flera plattor som är förbundna med yxor. Denna design har god flexibilitet. Böjradien är upp till 25 millimeter. Till skillnad från en remvariator ger en kedjevariator vridmomentöverföring med punktkontakt mellan plattorna och skivorna. Höga spänningar förekommer i dessa områden. Tack vare detta schema säkerställs minsta förlust i vridmomentöverföring och bästa effektivitet. Koniska skivor är gjorda av höghållfast lagerstål.

På grund av designegenskaperna och arrangemanget kan den automatiska växellådans ventilkropp inte ge backrörelse. Därför används hjälpmekanismer i variatorn för att lägga i backväxeln. Detta är en planetväxel. Den har samma enhet och funktionsprincip som i klassiska automatiska växellådor med momentomvandlare.

Också i utformningen av en sådan checkpoint finns ett elektroniskt kontrollsystem. Den ger synkron justering av variatorns remskiva diameter beroende på aktuellt motorvarvtal. Detta systemtillhandahåller och införandet av backväxellåda. Variatorn styrs genom väljaren som sitter i kupén. Kontrolllägen är desamma som i en vanlig automatlåda. Enheten och reparationen av dessa lådor är också liknande. Vi noterar dock att många tjänster är rädda för att ta dessa bilar till jobbet, eftersom de helt enkelt inte har den lämpliga erfarenheten. En sådan låda dök upp i Ryssland ganska nyligen, och det finns många myter om riktigheten av underhåll och reparation runt den. Experter säger att för en sådan växellåda räcker det bara att byta olja i tid och inte överhetta själva mekanismen.

Slutsats

Så vi fick reda på vilka typer av automatisk växellåda, hur den fungerar och hur den fungerar. Vad ska man välja för en vanlig bilentusiast? Drifterfarenhet visar att det bästa alternativet skulle vara att köpa en bil med en klassisk vridmomentomvandlare automatisk växellåda. En sådan låda är bekant för många - den kan repareras och servas i vilken service som helst. Dessutom kännetecknas moderna maskiner av denna typ av en bra resurs på 300-400 tusen kilometer. När det gäller DSG-roboten och den steglösa variatorn, tar sådana lådor inte mer än 150 tusen på våra vägar. Då börjar problem och seriösa investeringar. Därför bör du avstå från att köpa dem.