Automatická převodovka automobilu a princip fungování. Typy automatických převodovek

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 13:00

Automatické převodovky si v poslední době získávají stále větší oblibu. A jsou pro to důvody. Taková skříň se snadněji ovládá a nevyžaduje neustálou „hru“se spojkou v dopravních zácpách. Ve velkých městech není takový kontrolní bod zdaleka neobvyklý. Zařízení automatické převodovky se však od klasické mechaniky výrazně liší. Mnoho motoristů se bojí vzít auta s takovou krabicí. Jejich obavy však nejsou oprávněné. Při správném provozu vydrží automatická převodovka neméně než mechanika. Ale abyste tomu lépe porozuměli, měli byste si podrobně prostudovat zařízení automatické převodovky automobilu. O tom budeme mluvit v našem dnešním článku.

Odrůdy

Těchto krabic existuje několik typů. Takže rozlišují:

• Hydromechanická automatická převodovka.
• Robotické (DSG).
• Variátor.

Jaké jsou vlastnosti každého z nich? Zvažte níže.

KlasickéAutomatická převodovka

Hydromechanická převodovka je nejběžnějším typem automatické převodovky. Zařízení takové skříně předpokládá přítomnost měniče točivého momentu, manuální převodovky a řídicího systému. Ale tento design se praktikuje na vozidlech s pohonem zadních kol. Pokud se jedná o vůz s pohonem předních kol, pak je diferenciál součástí automatické převodovky a hlavního převodového stupně.

Menič točivého momentu (hovorově známý jako "kobliha") je hlavní jednotkou této převodovky. Slouží ke změně a přenosu točivého momentu ze setrvačníku motoru na manuální převodovku. Kobliha také slouží k tlumení oscilací a vibrací, ke kterým dochází při přenosu rotačních sil ze spalovacího motoru.

Mnič točivého momentu se skládá z několika kol. Toto je:

• Turbína.
• Reaktor.
• Pumpové kolo.

Konstrukce také obsahuje dvě spojky – blokovací a volnoběžnou. Všechny tyto detaily jsou uzavřeny v samostatném toroidním pouzdře, které vypadá jako kobliha (odtud ten konkrétní název).

Kolo čerpadla je připojeno ke klikovému hřídeli motoru. Turbína spolupracuje s manuální převodovkou. Mezi těmito dvěma prvky je kolo reaktoru. Na rozdíl od všech ostatních je nehybná. Každé kolo hydraulického transformátoru automatické převodovky má lopatky, mezi kterými prochází pracovní kapalina ATP.

Uzavírací spojka automatické převodovky je navržena tak, aby blokovala GTF (donut) ve specifických provozních režimech spalovacího motoru. Spojka volná(také označované jako přeběhnutí) otáčí kolem reaktoru v opačném směru.

práce GTF

Provádí se v uzavřeném cyklu. Kapalina ATP tedy začne proudit z čerpadla do turbíny a poté do kola reaktoru kvůli speciálnímu tvaru lopatek, rychlost průtoku oleje začne neustále růst. Kapalina ATP způsobuje rychlejší otáčení kola čerpadla. Tím se zvyšuje krouticí síla. Mimochodem, jeho maximálního parametru je dosaženo při minimálních otáčkách. To je nutné, aby se vůz rozjel plynule i při zatížení. Když auto začne nabírat rychlost, spojka sepne a měnič točivého momentu se zablokuje. V této situaci se provádí přímý přenos točivého momentu. Za zmínku stojí, že blokovací spojka je v automatické převodovce aktivována ve všech rychlostních stupních, včetně zpátečky.

Moderní auta používají kluznou spojku. Tento režim zabraňuje úplnému zablokování mechanismu, což má pozitivní vliv na spotřebu paliva a plynulou jízdu.

Planetové zařízení

Tato sestava funguje jako manuální převodovka. Převodovka může být navržena pro čtyři, šest, sedm nebo osm rychlostí. Ve vzácných případech se používá devítistupňová automatická převodovka (například u vozů Land Rover).

Pokračujeme ve studiu zařízení pro automatickou převodovku. Planetové soukolí se skládá z několika sekvenčních ozubených kol. Tvoří planetové soukolí. Každá z rychlostí obsahuje několikpoložky:

• Ozubený věnec.
• Satelity.
• Sluneční výbava.
• Dopravce.

Jak se provádí změna točivého momentu? Při studiu zařízení měniče točivého momentu automatické převodovky je třeba poznamenat, že tato operace se provádí pomocí několika prvků planetového soukolí. Tím byl nosič, stejně jako dvě ozubená kola (slunce a korunka). Blokování posledně jmenovaného umožňuje zvýšit převodový poměr. Centrální kolo naopak tento poměr snižuje. A nosič změní směr otáčení prvků.

Zamykání se provádí pomocí spojek. Jedná se o druh brzdy, která drží určité části převodovky jejich připojením ke skříni převodovky. V závislosti na značce vozu („Mazda“je toto nebo „Ford“) zařízení automatické převodovky předpokládá přítomnost pásové nebo vícekotoučové brzdy. Zavírá se hydraulickými válci. Ty jsou ovládány z distribučního modulu. Jednosměrná spojka se používá, aby se zabránilo otáčení unašeče v opačném směru.

Elektronický systém

Zařízení a provoz automatické převodovky moderního automobilu není možné bez elektronického řídicího systému. Obsahuje:

• Řídící jednotka.
• Vstupní senzory.
• Volič automatické převodovky (jeho zařízení zvážíme později).
• Distribuční modul.

Všimněte si, že seznam vstupních prvků je poměrně rozsáhlý. Takže to zahrnuje senzory:

• Polohy plynového pedálu.
• Teploty kapaliny ATP.
• Rychlost vstupního a výstupního hřídele.
• Polohy automatické voliče převodovky.

Řídicí jednotka automatické převodovky nepřetržitě zpracovává signály přicházející z těchto prvků a generuje řídicí impulsy pro akční členy. Tato jednotka komunikuje s ECU motoru.

Rozvodný modul aktivuje třecí spojky a řídí tok kapaliny ATP v převodovce. Tento modul se skládá z řídicích šoupátek a mechanicky ovládaných solenoidových ventilů. Tyto části jsou uzavřeny v samostatném hliníkovém pouzdře a jsou vzájemně propojeny kanály.

Důležitým prvkem v automatické převodovce Honda jsou solenoidy. Říká se jim také solenoidové ventily. Jsou potřebné k regulaci tlaku převodového oleje. A cívky provádějí provozní režim krabice. Prvky se ovládají pákou automatické převodovky.

Protože olej ATP je hlavní pracovní kapalinou, je v zařízení každé automatické převodovky k dispozici zubové čerpadlo. Pracuje z náboje měniče momentu a je základem hydraulického systému převodovky. Pro chlazení oleje v automatické převodovce Mercedes je k dispozici speciální výměník tepla. Jedná se o malý chladič, který je umístěn v přední části vozu. U některých modelů je součástí hlavního chladiče chladicí kapaliny motoru.

Volič automatické převodovky

Právě tato část přímo ovládá automatickou převodovku. Existuje několik režimů automatické převodovky:

• Parkování.
• Reverse.
• Neutrální.
• Jeďte (posuňte se vpřed).

U některých vozů Nissan automatická převodovkapředpokládá přítomnost sportovního režimu. Pro jeho zapnutí je potřeba posunout volič převodovky do polohy S. Režim se liší tím, že řazení se provádí při vyšších otáčkách motoru. Výsledkem je vyšší točivý moment a vyšší rychlost vozidla. Pokud vezmeme v úvahu Qashqai Nissan, zařízení automatické převodovky také předpokládá přítomnost režimu manuálního řazení. Takový box se nazývá „Tiptronic“.

DSG robotická převodovka

Jedná se o vývoj koncernu Volkswagen-Audi. Tento kontrolní bod se objevil v polovině roku 2000 a je instalován na většině vozů Škoda a Audi a také na Volkswagenech (včetně Tuaregu).

Klíčovou vlastností automatické převodovky DSG je rychlé řazení bez přerušení toku energie. To umožňuje zvýšit výkon a účinnost převodovky. Vozy s DSG mají dobrou dynamiku zrychlení. Zároveň mají nižší spotřebu paliva ve srovnání s klasickými měniči točivého momentu.

Konstrukce a funkce tohoto typu automatické převodovky se výrazně liší od předchozí převodovky. Neexistuje tedy žádný obvyklý „kobliha“. Přenos točivého momentu se provádí pomocí dvou spojek. Kromě toho lze na tento typ automatické převodovky nainstalovat zařízení proti krádeži.

Přenos DSG

Zahrnuje:

• Dvouhmotový setrvačník.
• Dvě řady ozubených kol.
• Konečný pohon a diferenciál.
• Elektronický řídicí systém.
• Doublespojka.

Vše je uzavřeno v kovové krabici. Pokud mluvíme o dvouspojce, ta zajišťuje přenos výkonu současně na druhou a první řadu převodových stupňů. Pokud se jedná o šestistupňové DSG, má skříň hnací desku (je spojena s dvouhmotovým setrvačníkem přes vstupní náboj) a třecí spojky. Ty jsou spojeny s převodovkami přes hlavní uzel.

Mimochodem, typ spojky se může u skříně DSG lišit. Pokud jde o šestistupňovou, konstrukce používá mokrou spojku. Olej zajišťuje nejen mazání, ale také chlazení třecích kotoučů. To výrazně zvyšuje zdroje agregátů.

Pokud mluvíme o sedmistupňové převodovce, platí zde suché schéma. To výrazně snižuje množství použitého oleje. Pokud v prvním případě provoz DSG vyžadoval nejméně šest a půl litru, pak ve druhém - ne více než dva. Čerpadlo, které čerpá mazivo, je elektrické. Tento design je podle odborníků méně spolehlivý a nemá vysoký zdroj.

Pokud jde o rychlostní stupně, první je zodpovědný za chod zpátečky a lichých rychlostí. Druhý slouží k ovládání sudých převodů. Každá z řad je sekundární a primární hřídel se specifickou sadou ozubených kol. Primární prvek je kompletní a koaxiální a ozubená kola jsou pevně spojena s hřídelí. Sekundární ozubená kola se přitom volně otáčejí. V designu jsou také synchronizátory. Usnadňují zařazení konkrétní rychlosti do kontrolního bodu. Navůz by se mohl pohnout dozadu, ve skříni DSG je vložen mezihřídel, je vybaven zpátečkou.

Řazení převodových stupňů je řízeno elektronikou. Zahrnuje různé senzory, řídicí jednotku a elektrohydraulickou jednotku s množstvím akčních členů. Řídicí modul je umístěn v klikové skříni automatické robotické převodovky. Při provozu převodovky snímače analyzují otáčky hřídelů na výstupu a vstupu, tlak oleje, polohu řadicích vidlic a také teplotu maziva. Na základě těchto signálů ECU implementuje jeden nebo druhý řídicí algoritmus.

Díky bloku je ovládán hydraulický okruh převodovky. Tento systém zahrnuje:

• Distributorské cívky. Ovládají se z řadicí páky.
• Solenoidové ventily. Tyto prvky se používají k přepínání rychlostí.
• Tlakové regulační ventily. Díky nim funguje třecí spojka.

Poslední dvě součásti se týkají ovládacích prvků akčního členu robotické převodovky.

Konstrukce tohoto boxu také poskytuje multiplexer. Umožňuje ovládat hydraulické válce elektromagnetickými ventily. Je pozoruhodné, že počet prvních je dvakrát větší než počet druhých. Ve výchozí poloze prvku se tedy aktivují některé hydraulické válce a v pracovní poloze jiné.

Algoritmus robotické převodovky spočívá v sekvenčním řazení několika rychlostních stupňů. Takže, když se auto rozjede na první, druhéjiž zapojený s druhým diskem. Po sadě určitých otáček dojde k okamžitému přepnutí. Koneckonců, systém nemusí volit jednu nebo druhou hřídel - ozubená kola již začala fungovat.

Kde se tato převodovka používá? V zásadě se DSG používá na vozech třídy B, C a D. V mnoha ohledech vše závisí na technických vlastnostech samotného motoru. Šestistupňová skříň je tedy schopna vydržet točivý moment 350 Nm. A sedmipásmové DSG je jen 250. Proto se taková krabička neinstaluje na výkonná auta.

Variátor

Jedná se o relativně nový typ automatické převodovky, ačkoli první exempláře se začaly používat již v 59. roce. Takže prvním vozem s variabilní převodovkou byl Daf. Dále toto schéma začali praktikovat takoví výrobci jako Ford a Fiat. Tato krabice však byla široce používána teprve před 10 lety. Nyní se tato převodovka používá na autech:

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

Klíčovou vlastností je, že nemá žádné převody jako takové. Variátor je plynule měnitelná převodovka, která zajišťuje plynulou změnu převodových poměrů při zrychlování vozidla. Hlavní výhodou takové převodovky je optimální koordinace zatížení vozu s otáčkami klikového hřídele. Výsledkem je vysoká účinnost paliva a produktivita. Znatelně se zlepšila i plynulost jízdy, protože zde jsou vyloučeny škubání při dynamické akceleraci.

Auto nabírá rychlost rychle, bez škubání, co nejplynuleji. Ale kvůli určitým omezením točivého momentu a výkonu se variabilní automatické převodovky používají pouze u automobilů a některých crossoverů. Také cena vozu na variátoru se znatelně zvyšuje, protože tato převodovka je poměrně vyspělá.

Zařízení a typy

Existují pouze dva typy těchto přenosů. Jedná se o toroidní variátor s klínovým řemenem. Poslední jmenovaný je nejpoužívanější. Ale bez ohledu na typ mají stejné zařízení (automatická převodovka Toyota není výjimkou). Takže design obsahuje:

• převodovka CVT.
• Mechanismus, který přenáší točivý moment.
• Řídící systém.
• Mechanismus pro vyřazení převodovky a pro zařazení zpětného chodu.

Aby skříň vnímala a přenášela točivý moment, aktivují se následující spojkové mechanismy:

• Automatické odstředivé. Používá se na převodovkách Transmatic CVT.
• Vícediskové mokré. Toto jsou variátory Multimatic.
• Elektronické ("Hyper" boxy používané na některých japonských autech).
• Převodník točivého momentu. Příklady zahrnují převodovky Extroid, Multidrive a Multimatic.

Poslední typ připojení je nejoblíbenější a nejdůmyslnější. Pamatujte, že samotný pohon variabilní převodovky může být řemenový nebo řetězový.

První typ se skládá z jednoho nebo dvou řemenových pohonů. také vZařízení automatické převodovky Toyota obsahuje dvě řemenice. Posledně jmenované tvoří jakési kónické disky, které jsou schopny se od sebe a oddálit. Tím se změní průměr řemenice. Pro přiblížení kuželů k sobě jsou v automatické převodovce Mazda k dispozici speciální pružiny (někdy se používá odstředivá síla). Kuželový kotouč má úhel sklonu 20 stupňů. To umožňuje, aby se hnací řemen pohyboval s minimálním odporem.

Na převodovkách Multitronic CVT se používá kovový řetěz. Skládá se z několika desek, které jsou spojeny osami. Tento design má dobrou flexibilitu. Poloměr ohybu je až 25 milimetrů. Na rozdíl od řemenového variátoru zajišťuje řetězový variátor přenos točivého momentu s bodovým stykem desek s kotouči. V těchto oblastech se vyskytuje vysoké napětí. Díky tomuto schématu je zajištěna minimální ztráta přenosu točivého momentu a nejlepší účinnost. Kuželové kotouče jsou vyrobeny z vysoce pevné ložiskové oceli.

Vzhledem ke konstrukčním prvkům a uspořádání není těleso ventilu automatické převodovky schopno zajistit zpětný pohyb. K zařazení zpětného chodu se proto ve variátoru používají pomocné mechanismy. Toto je planetové soukolí. Má stejné zařízení a princip činnosti jako u klasických automatických převodovek s měničem točivého momentu.

V návrhu takového kontrolního bodu je také elektronický řídicí systém. Poskytuje synchronní nastavení průměru řemenice variátoru v závislosti na aktuálních otáčkách motoru. Tento systémposkytuje a zahrnutí zpětného převodu. Variátor se ovládá přes volič, který je umístěn v kabině. Režimy ovládání jsou stejné jako u běžné automatické převodovky. Zařízení a oprava těchto krabic jsou také podobné. Podotýkáme však, že mnoho služeb se bojí vzít tato auta do práce, protože prostě nemají odpovídající zkušenosti. Taková krabice se objevila v Rusku poměrně nedávno a kolem ní existuje mnoho mýtů o správnosti údržby a oprav. Odborníci tvrdí, že u takové převodovky stačí včas vyměnit olej a nepřehřívat samotný mechanismus.

Závěr

Takže jsme zjistili, jaké typy automatických převodovek jsou, jak to funguje a jak to funguje. Co vybrat pro běžného automobilového nadšence? Provozní zkušenosti ukazují, že nejlepší variantou by bylo koupit vůz s klasickou automatickou převodovkou s měničem točivého momentu. Takovou krabici znají mnozí - lze ji opravit a opravit v jakékoli službě. Kromě toho se moderní stroje tohoto typu vyznačují dobrým zdrojem 300–400 tisíc kilometrů. Co se týče robota DSG a bezestupňového variátoru, takové boxy na našich silnicích nedají víc než 150 tisíc. Pak začnou problémy a vážné investice. Proto byste se měli zdržet jejich nákupu.