Enheten og prinsippet for drift av automatgiret til en bil

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

I dag er bilene utstyrt med ulike typer girkasser. Og hvis tidligere flertallet var mekanikere, foretrekker nå flere og flere sjåfører automatisk. Dette er ikke overraskende, fordi en slik overføring er mer praktisk å bruke, spesielt når det kommer til turer i byen. Inntil nylig var slike bokser preget av lav effektivitet. Gamle momentomformere skiftet gir sakte og med dem brukte bilen mye mer drivstoff. Men i dag er designen, enheten og prinsippet for drift av automatgiret litt annerledes. Disse boksene er måter å raskt bytte på og med dem bruker bilen mindre drivstoff. Men først ting først.

Typer

For øyeblikket finnes det flere varianter av automatgir. Dette er en klassisk automat med momentomformer, variator og DSG-robot. Sistnevnte ble utviklet spesifikt av selskapet "Volkswagen-Audi". Enheten og prinsippet for drift av automatiske girkasser av disse typene er betydelig forskjellig. Men det som forener dem er bytte av hastigheter i automatisk modus. La oss se nærmere på funksjonene til hver av disse overføringene.

Vanlig maskingevær

Det er en hydromekanisk girkasse. Til tross for at designet dukket opp for mer enn et halvt århundre siden, er det fortsatt veldig relevant. Selvfølgelig har enheten blitt betydelig forbedret frem til i dag. Nå har disse boksene seks gir. Hvis vi snakker om biler fra 80- og 90-tallet, hadde de en fire-trinns automatgir.

Denne girkassen inkluderer:

• Manuell overføring.
• Momentomformer eller smultring.
• Kontrollsystem.

Hvis en forhjulsdrevet bil er utstyrt med en slik girkasse, så er også hovedgir og differensial inkludert. En av de mest grunnleggende delene i en automatgir er momentomformeren. Den består av flere deler. Dette er pumpe-, turbin- og reaktorhjul. Takket være dem utføres en jevn overføring av dreiemoment fra forbrenningsmotoren til en manuell girkasse.

En annen automatisk girkasse inkluderer en clutch (frihjul og blokkering). Disse elementene, sammen med turbinhjulene, er lukket i en rund metallkasse, formet som en smultring. Inne i momentomformeren er det en fungerende ATP-væske. Pumpehjulet er koblet til veivakselen. Og fra siden av sjekkpunktet er turbinen. Et reaktorhjul er også plassert mellom disse to elementene.

Hvordan fungerer det?

Hva er driftsprinsippet for denne typen automatgir? En klassisk lukket sløyfemaskin fungerer. Som vi sa tidligere, er det ATP innivæske. Det er en slags girolje. Men i motsetning til en mekanisk girkasse, utfører den ikke bare en smørefunksjon, men overfører også dreiemoment. Hva er driftsprinsippet for en væskekobling for automatisk girkasse? Under trykk kommer denne væsken inn i turbinhjulet (fra pumpehjulet), og går deretter inn i reaktorhjulet. Siden den har blader av en spesiell form, begynner væskestrømningshastigheten å øke gradvis under rotasjonen av elementet. Dermed driver ATP-oljen turbinhjulet.

Maksim alt dreiemoment i girkassen genereres når bilen starter. Når hastigheten på maskinen øker, aktiveres låsekoblingen. Sistnevnte tjener til å hardt blokkere "smultringen" til automatgiret i visse driftsmoduser til forbrenningsmotoren. Dette skjer vanligvis når rotasjonshastigheten til akslene er den samme. Så dreiemomentet overføres direkte til boksen, uten å "lappe" og endre girforholdet. Forresten, en slipperclutch brukes på moderne automatgir. Den er i stand til å eliminere fullstendig blokkering av momentomformeren i visse moduser. Dette bidrar til jevn akselerasjon og drivstofføkonomi.

Manuell girkasse i automatgir

Som sådan er det ingen mekanikere kjent for alle bilister i denne girkassen. Rollen til den mekaniske girkassen utføres av en planetgirkasse. Den kan designes for et annet antall trinn - fra fire til åtte. Men fortsatt er de vanligste alternativene seks-trinns automatgir. I sjeldne tilfeller kan du finne en ni-trinns automat (for eksempel på Range Rover Evog).

Hvordan fungerer en automatgir? Denne noden i overføringen er et sett med flere sekvensielle hastigheter. Alle er forent i et planetgirsett. Planetgirkassen inkluderer følgende komponenter:

• Sol og ringutstyr.
• Carrier.
• Satellitter.

Hvis du fordyper deg i enheten og prinsippet for drift av den automatiske girkassens momentomformer i detalj, vil du legge merke til at endringen i dreiemomentet utføres nøyaktig ved hjelp av bæreren, samt ringen og solgirene. Når den andre mekanismen er blokkert, øker girforholdet. Selve blokkeringen utføres ved drift av friksjonskoblinger. De holder delene av planetgirkassen ved å koble dem til bokskroppen. Avhengig av bilens merke, bruker designet en multi-skive eller båndfriksjonsbrems. Begge typer systemer styres av hydrauliske sylindre. Signalet til clutchene kommer fra distribusjonsmodulen. Og for å hindre at bæreren roterer i motsatt retning, har automatgiret en påløpsclutch.

Kontrollsystem

Nå er det umulig å se for seg en automatgir, hvis prinsipp ikke er avhengig av elektronikk. Så dette systemet inkluderer forskjellige sensorer, en distribusjonsmodul og en kontrollenhet. Under drift med automatgir leser systemet informasjon fra ulike elementer. Dette er en ATP-væsketemperatursensor, akselhastighet ved utgang og inngang, samt posisjonen til gasspedalen. Alle disse signalene behandles i sanntid. Deretter genererer kontrollenheten kontrollimpulser som kommer inn i aktuatorene. Vi legger også merke til at prinsippet for drift av automatgirets ventilhus ikke bare er basert på lesing av data fra sensorer, men også på koordinering av signaler som er tilgjengelige i den elektroniske motorstyringsenheten.

Distribusjonsmodulen er ansvarlig for å kontrollere flyten av arbeidsvæsken og for driften av friksjonskoblingene, som består av:

• magnetventiler (de er mekanisk drevne).
• Spoleventiler.
• Aluminiumshus som inneholder delene ovenfor.

Med tanke på operasjonsprinsippet til Toyotas automatgir, er det viktig å merke seg noe som solenoider. Disse delene kalles også magnetventiler. Hva er solenoider for? Takket være disse elementene reguleres trykket til ATP-væsken i boksen. Hvor kommer oljetrykket fra? Denne oppgaven utføres av en spesiell automatgirpumpe. Arbeidsprinsippet er enkelt. Dette elementet opererer fra "doughnut"-huben. Jeg roterer med en viss frekvens, den fanger opp en viss mengde olje med løpehjulene og pumper den. Og slik at arbeidsvæsken ikke overopphetes og prinsippet om drift av den automatiske girkassen til bilen ikke brytes, er det en radiator i utformingen av noen bokser. Den kan plasseres separat i fronten (gjemt under støtfangeren) eller kobles til hovedkjøleradiatoren. Sistnevnte opplegg praktiseres ofte på Mercedes-biler.

Velger

Prinsippet for funksjonen til den automatiske girvelgeren er ekstremt enkelt. Denne mekanismen er strukturelt koblet til spolen, som utfører en viss modusautomatgir arbeid. Det er flere av dem:

• Parkering.
• Reverse.
• Nøytral.
• Drive.

Men det er ikke alt. Hvis vi vurderer driftsprinsippet til Honda-automatgiret, vil du legge merke til at det er en sportsmodus på velgeren. For å slå den på, flytt bare håndtaket til riktig posisjon. Med tanke på driftsprinsippet til Nissan automatgir, er det verdt å si at på noen modeller er det mulighet for manuell girskifting.

DSG Robot

Denne typen automatgir har dukket opp relativt nylig. De første modellene begynte å bli brukt først på midten av 2000-tallet. Opprinnelig ble slike bokser installert på Skoda-biler. Men de finnes også på Volkswagen og Audi.

Blant funksjonene er det verdt å merke seg et helt annet prinsipp for automatgirdrift. Momentomformeren som sådan er i prinsippet fraværende her. I stedet bruker den en to-plate clutch og et to-masse svinghjul. Denne designen lar deg redusere tidsintervallet mellom girskift betraktelig.

Når det gjelder enhet, inkluderer denne boksen:

• Manuell girkasse med to rader med gir.
• Elektronisk kontrollsystem.
• Differensial.
• Sluttutstyr.
• Dobbelclutch.

Alle de ovennevnte elementene er innelukket i en enkelt metallkasse. Hvorfor bruker designet en dobbel clutch og to rader med gir? Hvis vi vurderer prinsippet om drift av en automatisk girkasse av en bil med DSG, trenger duVær oppmerksom på at mens ett gir er i drift, forbereder det andre allerede for neste inkludering. Dette skjer ved akselerasjon og ved nedbremsing. Friksjonsclutcher finnes også i en slik girkasse. De er koblet gjennom hovednavet til girtogene i girkassen.

Det finnes flere typer DSG-bokser:

• Seks-hastigheter.
• Syvhastigheter.

Prinsippet for drift av den første typen automatgir er basert på handlingen til en "våt" clutch. Så, i esken er det en spesiell olje som gir ikke bare smøring, men også kjøling av clutchene. Væske under trykk sirkulerer i systemet og overfører dreiemoment.

Når det gjelder den andre typen DSG, er det allerede brukt en tørr clutch her. Driftsprinsippet ligner en manuell girkasse - skiven presses mot svinghjulet og overfører dreiemoment gjennom friksjon. Ifølge eksperter er en slik designordning mindre pålitelig. Diskressursen er omtrent 50 tusen kilometer, og erstatningskostnaden når $700, inkludert forbruksvarer.

Garområder inkluderer revers, partall og oddetall. Hver rad er et sett med aksler (bestående av primær og sekundær), samt et visst sett med tannhjul. For å utføre bevegelsen tilbake bruker designet en mellomaksel med revers.

Som i en klassisk maskin er det en elektronikk som styrer hastighetsendringen. Dette inkluderer kontrollenheten, sensorer og aktuatorer. Så først leser sensorene data om hastigheten til akslene ogposisjonen til girgaffelen, og deretter analyserer enheten denne informasjonen og bruker en spesifikk kontrollalgoritme.

DSG hydraulikkkrets består av:

• Spoleventiler som betjenes fra velgeren.
• Magnetventiler (samme solenoider). De tjener til å skifte gir i automatisk modus.
• Trykkreguleringsventiler, som bidrar til jevn drift av friksjonsclutchen.

Hvordan fungerer DSG?

Prinsippet for driften av det hydrauliske systemet til den automatiske girkassen til roboten er å skifte et antall gir sekvensielt. Når bilen begynner å bevege seg fra et sted, inkluderer systemet første hastighet. I dette tilfellet er den andre allerede engasjert. Så snart bilen har fått høyere hastighet (ca. 20 kilometer i timen), slår elektronikken om hastigheten til økt. Det tredje giret er allerede innkoblet. Dette går opp til det høyeste. Hvis bilen bremser ned, kobler elektronikken inn det allerede lave giret. Skifting skjer øyeblikkelig, siden designet involverer to rader med gir.

Application

Det er verdt å merke seg at en slik girkasse ikke brukes på alle biler. Som vi sa tidligere, er hoveddelen biler fra VAG-konsernet. Men nyttekjøretøyer (for eksempel Volkswagen Crafter) er ikke utstyrt med dem. Og alt fordi boksen er designet for en viss terskel for dreiemoment. Den må ikke overstige 350 Nm.

Dette gjelder sekstrinns girkasser. DSGmed syv hastigheter og tåler ikke mer enn 250 Nm i det hele tatt. Derfor kan du på det meste møte en slik boks på Tuareg og svakere biler som Passat eller Octavia.

Variator

Denne girkassen fungerer også i automatisk modus. Den dukket opp for et halvt århundre siden, men bare de siste 10-15 årene har blitt brukt aktivt. Hva er en variator? Dette er en trinnløs automatisk girkasse som jevnt endrer girforholdet ved hjelp av reim- eller kjededrift. Girforhold endres etter hvert som kjøretøyet øker hastigheten. For øyeblikket er en slik boks mye brukt av følgende bilprodusenter:

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

Hva er fordelene med denne boksen? Takket være en jevn endring i girforhold, øker bilen raskt og uten rykk. Fører og passasjerer føler ikke støt under akselerasjon, uansett hvor hardt gasspedalen trykkes. Imidlertid er det fallgruver her. En slik boks har også momentgrenser, som DSG. Derfor brukes den hovedsakelig i personbiler.

Varianter av variatorer

Det finnes flere typer overføringsdata:

• Toroid.
• V-remvariator.

Samtidig har begge typer bokser tilnærmet samme enhet og virkemåte. Utformingen av variatoren inkluderer:

• Systemkontroller.
• Reimskive som gir dreiemomentoverføring.
• kjede- eller reimdrift.
• Boksutløsermekanisme (brukes til å sette i revers).

For at girkassen skal oppfatte dreiemoment, er en clutch involvert i designet. Det kan være av flere typer:

• Sentrifugalautomatikk.
• Elektronisk.
• Multidisk.

Det finnes også slike variatorer hvor en momentomformer brukes som clutch (som på klassiske automater). Vanligvis praktiseres en slik ordning på Honda Multimatic-bokser. Eksperter mener at denne typen clutch er den mest pålitelige og ressurssterke.

Drive

Som vi allerede har sagt, kan et annet drivverk brukes i variatoren - kjede, dibo-rem. Sistnevnte er mer populær. Remmen går på to trinser, som danner koniske skiver. Disse trinsene er i stand til å bevege seg og bevege seg fra hverandre avhengig av behovet. For å bringe skivene nærmere hverandre, er det gitt spesielle fjærer i designet. Remskivene i seg selv har en liten helningsvinkel. Verdien er omtrent 20 grader. Dette gjøres slik at beltet beveger seg med minimal motstand under driften av boksen.

Nå om kjededriften. Kjedet på en automatisk variabel girkasse er flere metallplater som er forbundet med aksler. Ifølge eksperter er en slik drift og design mer fleksibel. Kjedet er i stand til å bøye seg i en vinkel på opptil 25 grader uten tap av ressurs. Men i motsetning til en remdrift har dette drevetannet driftsprinsipp. Automatgiret overfører dreiemoment gjennom punktkontakt med trinsene. I visse områder dannes det høy spenning (friksjonskraft). Dette oppnår høy effektivitet. Og for at remskivene ikke skal slites av slike påkjenninger, er de laget av høyfast lagerstål.

Revers i CVT

Fordi variatordriften bare kan rotere i én retning, måtte ingeniørene utvikle en egen planetgirkasse for å implementere revers. Den er designet og fungerer på samme måte som en girkasse i en klassisk maskin.

Kontrollsystem

I likhet med tidligere automatgir, bruker CVT-en et elektronisk kontrollsystem. Imidlertid er operasjonsprinsippet noe annerledes. Så systemet gir justering av diameteren på variatorskivene.

Når hastigheten endres, øker den ene remskivens diameter og den andre reduseres. Modusene styres gjennom velgeren takket være sensoren for automatisk girkasse. Prinsippet for drift av en variator med kjededrift og rem er å endre diameteren på remskivene.

Om problemer

På grunn av det komplekse designet og den lave utbredelsen, nekter mange tjenester å jobbe med slike overføringer. Derfor har ikke CVT slått godt rot i landet vårt. Som driftserfaring har vist, er ressursen til denne boksen, selv med riktig vedlikehold, ikke mer enn 150 tusen kilometer. Med tanke på dette er det rimelig å kjøpe slike biler kun i ny stand, som er under garanti. Det er farlig å ta en bil på en variator fra hendene - du kan komme deg videredyre reparasjoner, som ikke alle tjenester vil utføre.

Opsummering

Så vi fant ut enheten og prinsippet for drift av en hydromekanisk automatgir, en robot og en variator. Som du kan se, er alle disse boksene arrangert annerledes og har sin egen handlingsalgoritme. Hvilken girkasse er bedre å velge? Eksperter sier at det mest fornuftige valget ville være en klassisk spilleautomat. Som driftserfaring har vist, henvendte eiere av biler med DSG og CVT seg ofte til tjenester og disse boksene er dyre å vedlikeholde. Den klassiske spilleautomaten har vært på markedet veldig lenge, og designen blir stadig foredlet og forbedret. Derfor er slike bokser preget av en høy ressurs, upretensiøs i drift og kan repareres i enhver tjeneste. Praksis har vist at ressursen til en automatisk girkasse i en bil er fra 300 til 400 tusen kilometer. Dette er en alvorlig periode, gitt at noen moderne motorer kjører bare 250. Men for at en slik girkasse skal vare lenge, er det verdt å skifte ATP-væsken i den regelmessig, nemlig hver 60. tusen kilometer.