Automatisk girkasse til en bil og driftsprinsippet. Automatiske girtyper

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sist endret: 2024-02-19 18:15

I den siste tiden har automatgir blitt mer og mer populært. Og det er grunner til det. En slik boks er lettere å betjene og krever ikke konstant "lek" med clutchen i trafikkork. I store byer er et slikt sjekkpunkt langt fra uvanlig. Men automatgiret er vesentlig forskjellig fra klassisk mekanikk. Mange bilister er redde for å ta biler med en slik boks. Frykten deres er imidlertid ikke berettiget. Med riktig drift vil en automatgir vare ikke mindre enn mekanikk. Men for å bedre forstå det, bør du studere i detalj enheten til den automatiske girkassen til en bil. Vi vil snakke om dette i dagens artikkel.

varianter

Det finnes flere typer av disse boksene. Så de skiller:

• Hydromekanisk automatgir.
• Robotic (DSG).
• Variator.

Hva er funksjonene til hver av dem? Tenk nedenfor.

KlassiskAutomatgir

Hydromekanisk girkasse er den vanligste typen automatgir. Enheten til en slik boks forutsetter tilstedeværelsen av en dreiemomentomformer, en manuell girkasse og et kontrollsystem. Men denne designen praktiseres på bakhjulsdrevne kjøretøy. Hvis dette er en forhjulsdrevet bil, så er differensial også inkludert i automatgiret, og hovedgiret.

Momentomformeren (i daglig tale kjent som "smørring") er hovedenheten i denne girkassen. Den tjener til å endre og overføre dreiemoment fra motorens svinghjul til den manuelle girkassen. Smultringen tjener også til å dempe svingninger og vibrasjoner som oppstår under overføring av rotasjonskrefter fra forbrenningsmotoren.

Momentomformer består av flere hjul. Dette er:

• Turbine.
• Reactor.
• Pumpehjul.

Designet inkluderer også to clutcher - blokkering og frihjul. Alle disse detaljene er innelukket i en separat toroidformet kasse, som ser ut som en smultring (derav det spesifikke navnet).

Pumpehjulet er koblet til motorens veivaksel. Turbinen samhandler med en manuell girkasse. Mellom disse to elementene er reaktorhjulet. Den, i motsetning til alle de andre, er ubevegelig. Hvert hjul på den automatiske girkassens hydrauliske transformator har blader som arbeids-ATP-væsken passerer mellom.

Låsekoblingen for automatisk girkasse er utformet for å blokkere GTF (smørring) i spesifikke driftsmoduser til forbrenningsmotoren. Clutchfri(også referert til som overløp) roterer reaktorhjulet i motsatt retning.

GTF-arbeid

Den utføres i en lukket syklus. Så ATP-væske begynner å strømme fra pumpen til turbinen, og deretter til reaktorhjulet på grunn av den spesielle formen på bladene, begynner oljestrømningshastigheten å vokse jevnt. ATP-væsken får pumpehjulet til å spinne raskere. Dette øker dreiemomentkraften. Forresten, dens maksimale parameter oppnås ved minimumshastigheter. Dette er nødvendig for at bilen skal begynne å bevege seg jevnt selv under belastning. Når bilen begynner å øke hastigheten, kobler clutchen inn og momentomformeren låser seg. I denne situasjonen utføres en direkte overføring av dreiemoment. Det er verdt å merke seg at låsekoblingen aktiveres i automatgiret i alle gir, inkludert revers.

Moderne biler bruker slipperclutch. Denne modusen hindrer mekanismen i å låse seg helt, noe som har en positiv effekt på drivstofforbruket og en jevn kjøring.

Planetutstyr

Denne enheten fungerer som en manuell girkasse. Girkassen kan designes for fire, seks, syv eller åtte hastigheter. I sjeldne tilfeller brukes en ni-trinns automatgir (for eksempel på Land Rover-biler).

Vi fortsetter å studere automatgiret. Planetgiret består av flere sekvensielle gir. De danner et planetgirsett. Hver av hastighetene inkluderer flerevarer:

• Ringgiret.
• Satellitter.
• Solutstyr.
• Carrier.

Hvordan gjøres dreiemomentendring? Ved å studere enheten til dreiemomentomformeren for automatisk girkasse, bør det bemerkes at denne operasjonen utføres ved hjelp av flere elementer i planetgirsettet. Dette var bæreren, samt to gir (sol og krone). Blokkering av sistnevnte lar deg øke girforholdet. Solgiret, tvert imot, reduserer dette forholdet. Og bæreren endrer rotasjonsretningen til elementene.

Låsing gjøres med clutcher. Dette er en slags brems som holder visse deler av girkassen ved å koble dem til girkassehuset. Avhengig av bilmerket ("Mazda" er dette eller "Ford"), antar automatgiret tilstedeværelsen av en bånd- eller multi-platebrems. Den lukkes med hydrauliske sylindre. Sistnevnte styres fra distribusjonsmodulen. En påløpsclutch brukes for å hindre at holderen roterer i motsatt retning.

Elektronisk system

Enheten og driften av automatgiret til en moderne bil er umulig uten et elektronisk kontrollsystem. Inkluderer:

• Kontrollenhet.
• Inngangssensorer.
• Automatisk girvelger (vi vil vurdere enheten senere).
• Distribusjonsmodul.

Merk at listen over input-elementer er ganske omfattende. Så dette inkluderer sensorer:

• Gasspedalposisjoner.
• Temperaturer av ATP-væske.
• Inn- og utløpsakselhastigheter.
• Automatiske girvelgerposisjoner.

Styreenheten for automatgir behandler kontinuerlig signalene som kommer fra disse elementene og genererer styrepulser for aktuatorene. Denne enheten kommuniserer med motorens ECU.

Distribusjonsmodulen aktiverer friksjonsclutchene og kontrollerer strømmen av ATP-væske i girkassen. Denne modulen består av kontrollspoler og mekanisk aktiverte magnetventiler. Disse delene er innelukket i en separat aluminiumskasse og er forbundet med kanaler.

Et viktig element i Hondas automatgir er solenoidene. De kalles også magnetventiler. De er nødvendige for å regulere trykket på giroljen. Og spolene utfører driftsmodusen til boksen. Elementene aktiveres fra automatgirspaken.

Siden ATP-olje er hovedarbeidsvæsken, er det en girpumpe i enheten til enhver automatisk girkasse. Den fungerer fra momentomformernavet og er grunnlaget for girkassens hydrauliske system. For å kjøle ned oljen i Mercedes-automatgiret er det gitt en spesiell varmeveksler. Dette er en liten radiator som er plassert foran bilen. På noen modeller er den vedlagt kjølevæske for hovedmotoren.

Automatisk girvelger

Det er denne delen som direkte styrer automatgiret. Det er flere automatiske girmoduser:

• Parkering.
• Reverse.
• Nøytral.
• Kjør (gå fremover).

På noen Nissan-biler, automatgiretantar tilstedeværelsen av en sportsmodus. For å slå den på må du flytte girkassevelgeren til posisjon S. Modusen er forskjellig ved at girskift utføres ved høyere motorturtall. Dette resulterer i mer dreiemoment og kjøretøyhastighet. Hvis vi vurderer Qashqai Nissan, antar automatgiret også tilstedeværelsen av en manuell girskiftmodus. En slik boks heter "Tiptronic".

DSG-robotoverføring

Dette er en utvikling av Volkswagen-Audi-konsernet. Dette sjekkpunktet dukket opp på midten av 2000-tallet og er installert på de fleste Skoda- og Audi-biler, så vel som på Volkswagen-er (inkludert Tuareg).

En nøkkelfunksjon ved den automatiske DSG er raske girskift uten avbrudd i kraftflyten. Dette lar deg øke ytelsen og effektiviteten til overføringen. Biler med DSG har god akselerasjonsdynamikk. Samtidig har de lavere drivstofforbruk sammenlignet med klassiske momentomformere.

Utformingen og betjeningen av denne typen automatgir skiller seg betydelig fra forrige girkasse. Så det er ingen vanlig "smultring". Overføringen av dreiemoment utføres ved bruk av to clutcher. I tillegg kan en tyverisikring monteres på denne typen automatgir.

DSG-overføring

Det inkluderer:

• Svinghjul med dobbel masse.
• To rader med gir.
• Sluttkjøring og differensial.
• Elektronisk kontrollsystem.
• Dobbelclutch.

Det hele er innelukket i en metallboks. Hvis vi snakker om dobbelclutchen, sørger den for at kraften overføres samtidig til andre og første rad med gir. Hvis dette er en sekstrinns DSG, har boksen en drivplate (den er koblet til et tomassesvinghjul gjennom et inngangsnav) og friksjonskoblinger. Sistnevnte er knyttet til girtogene via hovednavet.

Forresten, typen clutch kan variere på DSG-boksen. Hvis det er en seks-trinns, bruker designet en våt clutch. Olje gir ikke bare smøring, men også kjøling av friksjonsskivene. Dette øker ressursen til aggregatene betydelig.

Hvis vi snakker om den syv-trinns girkassen, brukes en tørrordning her. Dette reduserer mengden olje som brukes betydelig. Hvis driften av DSG i det første tilfellet krevde minst seks og en halv liter, så i det andre - ikke mer enn to. Pumpen som pumper smøremiddelet er elektrisk. Denne utformingen er ifølge eksperter mindre pålitelig og har ikke høye ressurser.

Når det gjelder girene, er den første ansvarlig for driften av revers og oddetall. Den andre brukes til å kontrollere jevne gir. Hver av radene er en sekundær og primær aksel med et spesifikt sett med gir. Det primære elementet er komplett og koaksi alt, og tannhjulene er stivt forbundet med akselen. Samtidig roterer sekundærgirene fritt. Også i designet er det synkronisatorer. De gjør det lettere å inkludere en bestemt hastighet i sjekkpunktet. Tilbilen kan bevege seg bakover, det er en mellomaksel i DSG-boksen, den er utstyrt med revers.

Girskiftingen styres av elektronikk. Den inkluderer ulike sensorer, en kontrollenhet og en elektrohydraulisk enhet med en masse aktuatorer. Kontrollmodulen er plassert i veivhuset til den automatiske robotgirkassen. Under driften av girkassen analyserer sensorene hastigheten til akslene ved utgang og inngang, oljetrykk, posisjonen til girgaflene, samt temperaturen på smøremidlet. Basert på disse signalene implementerer ECU en eller annen kontrollalgoritme.

Takket være blokken styres den hydrauliske kretsen til girkassen. Dette systemet inkluderer:

• Distributørsneller. De aktiveres fra girspaken.
• magnetventiler. Disse elementene brukes til å bytte hastighet.
• Trykkreguleringsventiler. Takket være dem fungerer friksjonsclutchen.

De to siste komponentene refererer til aktuatorkontrollene til robotgirkassen.

Utformingen av denne boksen gir også en multiplekser. Den lar deg kontrollere hydrauliske sylindre med magnetventiler. Bemerkelsesverdig nok er antallet av førstnevnte dobbelt så høyt som for sistnevnte. I utgangsposisjonen til elementet aktiveres således noen hydrauliske sylindre, og andre i arbeidsposisjonen.

Algoritmen til robottransmisjonen består i sekvensiell veksling av flere gir. Så når bilen begynner å bevege seg på den første, den andreallerede engasjert med den andre disken. Etter et sett med visse omdreininger skjer en umiddelbar veksling. Tross alt trenger ikke systemet å velge en eller annen aksel - girene har allerede begynt å fungere.

Hvor brukes denne girkassen? I utgangspunktet brukes DSG på biler i klasse B, C og D. I mange henseender avhenger alt av de tekniske egenskapene til selve motoren. Så en seks-trinns boks tåler et dreiemoment på 350 Nm. Og syv-bånds DSG er bare 250. Derfor er en slik boks ikke installert på kraftige biler.

Variator

Dette er en relativt ny type automatgir, selv om de første eksemplarene begynte å tas i bruk allerede på 59. år. Så den første bilen med variabel girkasse var Daf. Videre begynte denne ordningen å bli praktisert av produsenter som Ford og Fiat. Denne boksen ble imidlertid mye brukt for bare 10 år siden. Nå brukes denne girkassen på biler:

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

Nøkkelfunksjonen er at den ikke har noen gir i seg selv. Variatoren er en kontinuerlig variabel girkasse som gir en jevn endring i girforhold når kjøretøyet øker hastigheten. Den største fordelen med en slik girkasse er den optimale koordineringen av belastningen på bilen med veivakselhastigheten. Dette resulterer i høy drivstoffeffektivitet og produktivitet. Glattheten i turen er også merkbart forbedret, fordi rykk under dynamisk akselerasjon er utelukket her.

Bilen får fart raskt, uten rykk, så jevnt som mulig. Men på grunn av visse begrensninger på dreiemoment og kraft, brukes variable automatgir bare på biler og enkelte crossovers. Dessuten øker prisen på bilen på variatoren merkbart, siden denne girkassen er ganske høyteknologisk.

Enheter og typer

Det finnes bare to typer av disse overføringene. Dette er en ringformet og kileremvariator. Sistnevnte er den mest brukte. Men uansett type har de samme enhet (Toyota automatgir er intet unntak). Så, designet inkluderer:

• CVT-overføring.
• Mekanisme som overfører dreiemoment.
• Kontrollsystem.
• Mekanisme for utkobling av girkassen og for innkobling av revers.

For at boksen skal oppfatte og overføre dreiemoment, aktiveres følgende clutchmekanismer:

• Automatisk sentrifugal. Brukes på Transmatic CVT-er.
• Multidisk våt. Dette er multimatiske variatorer.
• Electronic ("Hyper"-bokser brukt på noen japanske biler).
• Momentomformer. Eksempler inkluderer Extroid, Multidrive og Multimatic girkasser.

Den siste typen tilkobling er den mest populære og ressurssterke. Merk at selve den variable girkassen kan være reim eller kjede.

Den første typen består av en eller to remdrifter. også iToyota automatgir inkluderer to trinser. Sistnevnte danner en slags koniske skiver som er i stand til å bevege seg fra hverandre og bevege seg fra hverandre. Dermed endres diameteren på remskiven. For å bringe kjeglene nærmere hverandre, er det gitt spesielle fjærer i Mazda-automatgiret (noen ganger brukes sentrifugalkraft). Den koniske skiven har en helningsvinkel på 20 grader. Dette gjør at drivremmen kan bevege seg med minimal motstand.

En metallkjede brukes på Multitronic CVT-er. Den består av flere plater som er forbundet med akser. Denne designen har god fleksibilitet. Bøyeradiusen er opptil 25 millimeter. I motsetning til en beltevariator, gir en kjedevariator dreiemomentoverføring med punktkontakt mellom platene og skivene. Det oppstår høye spenninger i disse områdene. Takket være denne ordningen sikres minim alt tap i dreiemomentoverføring og den beste effektiviteten. Koniske skiver er laget av høyfast lagerstål.

På grunn av designfunksjonene og arrangementet, er ikke den automatiske girkassens ventilhus i stand til å gi omvendt bevegelse. Derfor brukes hjelpemekanismer i variatoren for å sette inn revers. Dette er et planetgir. Den har samme enhet og driftsprinsipp som i klassiske automatgir med momentomformer.

Også i utformingen av et slikt sjekkpunkt er det et elektronisk kontrollsystem. Den gir synkron justering av variatorskivens diameter avhengig av gjeldende motorhastighet. Dette systemetgir og inkludering av revers girkasse. Variatoren styres gjennom velgeren, som er plassert i kupeen. Kontrollmoduser er de samme som i en vanlig automatgir. Enheten og reparasjonen av disse boksene er også like. Vi legger imidlertid merke til at mange tjenester er redde for å ta disse bilene på jobb, fordi de rett og slett ikke har den riktige erfaringen. En slik boks dukket opp i Russland ganske nylig, og det er mange myter om riktigheten av vedlikehold og reparasjon rundt den. Eksperter sier at for en slik girkasse er det nok bare å skifte olje i tide og ikke overopphete selve mekanismen.

Konklusjon

Så vi fant ut hva slags automatgir er, hvordan det fungerer og hvordan det fungerer. Hva skal man velge for en vanlig bilentusiast? Driftserfaring viser at det beste alternativet ville være å kjøpe en bil med en klassisk dreiemomentomformer automatgir. En slik boks er kjent for mange - den kan repareres og betjenes i enhver tjeneste. I tillegg er moderne maskiner av denne typen preget av en god ressurs på 300-400 tusen kilometer. Når det gjelder DSG-roboten og den trinnløse variatoren, gir slike bokser ikke mer enn 150 tusen på veiene våre. Da begynner problemer og seriøse investeringer. Derfor bør du avstå fra å kjøpe dem.