Automatski menjač automobila i princip rada. Tipovi automatskog menjača

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:41

U poslednje vreme automatski menjači dobijaju sve veću popularnost. I za to postoje razlozi. Takva kutija je lakša za rukovanje i ne zahtijeva stalnu "igranje" sa kvačilom u saobraćajnim gužvama. U velikim gradovima takav kontrolni punkt nije neuobičajen. Ali uređaj automatskog mjenjača značajno se razlikuje od klasične mehanike. Mnogi vozači se boje uzeti automobile s takvom kutijom. Međutim, njihovi strahovi nisu opravdani. Uz pravilan rad, automatski mjenjač će trajati ništa manje od mehanike. Ali da biste to bolje razumjeli, trebali biste detaljno proučiti uređaj automatskog mjenjača automobila. O tome ćemo govoriti u našem današnjem članku.

Varieties

Postoji nekoliko tipova ovih kutija. Dakle, razlikuju:

• Hidromehanički automatski mjenjač.
• Robotic (DSG).
• Varijator.

Koje su karakteristike svakog od njih? Razmotrite u nastavku.

ClassicAutomatski mjenjač

Hidromehanički menjač je najčešći tip automatskog menjača. Uređaj takve kutije pretpostavlja prisustvo pretvarača obrtnog momenta, ručnog mjenjača i upravljačkog sistema. Ali ovaj dizajn se praktikuje na vozilima sa pogonom na stražnje kotače. Ako se radi o automobilu s prednjim pogonom, onda je diferencijal također uključen u uređaj automatskog mjenjača i glavni stupanj prijenosa.

Pretvarač obrtnog momenta (kolokvijalno poznat kao "krofna") je glavna jedinica u ovom menjaču. Služi za promjenu i prijenos obrtnog momenta sa zamajca motora na ručni mjenjač. Krofna također služi za prigušivanje oscilacija i vibracija koje nastaju prilikom prijenosa rotacijskih sila sa motora sa unutrašnjim sagorijevanjem.

Pretvarač obrtnog momenta se sastoji od nekoliko točkova. Ovo je:

• Turbina.
• Reactor.
• Točak pumpe.

Dizajn takođe uključuje dva kvačila - blokiranje i slobodni hod. Svi ovi detalji su zatvoreni u posebnom toroidnom kućištu, koje izgleda kao krofna (otuda i specifičan naziv).

Točak pumpe je povezan sa radilicom motora. Turbina je u interakciji s ručnim mjenjačem. Između ova dva elementa nalazi se reaktorski točak. Ono je, za razliku od svih ostalih, nepomično. Svaki točak hidrauličkog transformatora automatskog menjača ima lopatice između kojih prolazi radni ATP fluid.

Kvačilo za blokiranje automatskog menjača je dizajnirano da blokira GTF (krofna) u određenim režimima rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Bez kvačila(takođe se naziva i prekoračenjem) rotira reaktorski točak u suprotnom smjeru.

GTF rad

Obavlja se u zatvorenom ciklusu. Dakle, ATP tekućina počinje teći od pumpe do turbine, a zatim do reaktorskog kotača zbog posebnog oblika lopatica, brzina protoka ulja počinje stalno rasti. ATP tečnost uzrokuje brže okretanje kotača pumpe. Ovo povećava silu obrtnog momenta. Usput, njegov maksimalni parametar postiže se pri minimalnim brzinama. To je neophodno kako bi se automobil počeo glatko kretati čak i pod opterećenjem. Kada automobil počne da povećava brzinu, kvačilo se uključuje i pretvarač obrtnog momenta se zaključava. U ovoj situaciji se vrši direktan prijenos obrtnog momenta. Vrijedi napomenuti da se kvačilo za zaključavanje aktivira u automatskom mjenjaču u svim brzinama, uključujući i hod unazad.

Moderni automobili koriste kliznu spojku. Ovaj način rada sprječava potpuno blokiranje mehanizma, što pozitivno utiče na potrošnju goriva i nesmetanu vožnju.

Planetarna oprema

Ovaj sklop funkcioniše kao ručni menjač. Mjenjač može biti dizajniran za četiri, šest, sedam ili osam brzina. U rijetkim slučajevima koristi se automatski mjenjač sa devet brzina (na primjer, na automobilima Land Rover).

Nastavljamo sa proučavanjem uređaja za automatski mjenjač. Planetarni zupčanik se sastoji od nekoliko uzastopnih zupčanika. Oni čine planetarni set zupčanika. Svaka od brzina uključuje nekolikostavke:

• Zupčanik.
• Sateliti.
• Oprema za sunce.
• Nosilac.

Kako se vrši promjena momenta? Proučavajući uređaj pretvarača okretnog momenta automatskog mjenjača, treba napomenuti da se ova operacija izvodi pomoću nekoliko elemenata planetarnog zupčanika. Ovo je bio nosač, kao i dva zupčanika (sunce i kruna). Blokiranje potonjeg omogućava vam da povećate omjer prijenosa. Sunčana oprema, naprotiv, smanjuje ovaj omjer. I nosač mijenja smjer rotacije elemenata.

Zaključavanje se vrši pomoću kvačila. Ovo je vrsta kočnice koja drži određene dijelove mjenjača spajajući ih na kućište mjenjača. Ovisno o marki automobila („Mazda“je ovo ili „Ford“), uređaj automatskog mjenjača pretpostavlja prisutnost trake ili kočnice s više diskova. Zatvara se hidrauličnim cilindrima. Potonji se kontroliraju iz distributivnog modula. Spojnica za prekoračenje se koristi da spriječi rotaciju nosača u suprotnom smjeru.

Elektronski sistem

Uređaj i rad automatskog mjenjača modernog automobila je nemoguć bez elektronskog sistema upravljanja. Uključuje:

• Kontrolna jedinica.
• Ulazni senzori.
• Selektor automatskog mjenjača (kasnije ćemo razmotriti njegov uređaj).
• Distribucijski modul.

Imajte na umu da je lista ulaznih elemenata prilično opsežna. Dakle, ovo uključuje senzore:

• Pozicije pedala za gas.
• Temperature ATP tečnosti.
• Brzine ulaznog i izlaznog vratila.
• Pozicije automatskog birača mjenjača.

Upravljačka jedinica automatskog mjenjača kontinuirano obrađuje signale koji dolaze iz ovih elemenata i generiše upravljačke impulse za aktuatore. Ova jedinica komunicira sa ECU motora.

Distribucijski modul aktivira frikciona kvačila i kontroliše protok ATP tečnosti u menjaču. Ovaj modul se sastoji od kontrolnih kalemova i mehanički aktiviranih solenoidnih ventila. Ovi dijelovi su zatvoreni u posebno aluminijumsko kućište i međusobno su povezani kanalima.

Važan element u Hondinom automatskom mjenjaču su solenoidi. Nazivaju se i elektromagnetnim ventilima. Potrebni su za regulaciju pritiska ulja u mjenjaču. A špule obavljaju način rada kutije. Elementi se aktiviraju iz ručice automatskog mjenjača.

Pošto je ATP ulje glavna radna tečnost, u uređaju bilo kog automatskog menjača postoji pumpa sa zupčanikom. Radi od glavčine pretvarača obrtnog momenta i osnova je hidrauličkog sistema mjenjača. Za hlađenje ulja u Mercedesovom automatskom mjenjaču predviđen je poseban izmjenjivač topline. Ovo je mali radijator koji se nalazi ispred automobila. Na nekim modelima je zatvoren sa glavnim hladnjakom rashladne tečnosti motora.

Selektor automatskog mjenjača

To je dio koji direktno kontroliše automatski mjenjač. Postoji nekoliko načina automatskog mjenjača:

• Parking.
• Obrnuto.
• Neutralno.
• Vozi (kreni naprijed).

Na nekim Nissan automobilima, automatski menjačpretpostavlja prisustvo sportskog moda. Da biste ga uključili, potrebno je da pomerite birač menjača u položaj S. Režim se razlikuje po tome što se menjanje brzina vrši pri većim brzinama motora. To rezultira većim obrtnim momentom i brzinom vozila. Ako uzmemo u obzir Qashqai Nissan, automatski mjenjač također pretpostavlja prisutnost ručnog načina mijenjanja brzina. Takva kutija se zove "Tiptronic".

DSG robotski mjenjač

Ovo je razvoj koncerna Volkswagen-Audi. Ova kontrolna tačka se pojavila sredinom 2000-ih i instalirana je na većinu automobila Škoda i Audi, kao i na Volkswagen (uključujući Tuareg).

Ključna karakteristika automatskog DSG-a je brza promena brzina bez prekida toka snage. To vam omogućava da povećate performanse i efikasnost prijenosa. Automobili sa DSG-om imaju dobru dinamiku ubrzanja. Istovremeno, imaju manju potrošnju goriva u odnosu na klasične pretvarače obrtnog momenta.

Dizajn i rad ovog tipa automatskog menjača značajno se razlikuje od prethodnog menjača. Dakle, nema uobičajene "krofne". Prenos obrtnog momenta se vrši upotrebom dva kvačila. Osim toga, na ovu vrstu automatskog mjenjača može se ugraditi uređaj protiv krađe.

DSG prijenos

Uključuje:

• Zamašnjak s dvije mase.
• Dva reda zupčanika.
• Završni pogon i diferencijal.
• Elektronski kontrolni sistem.
• Dvostrukokvačilo.

Sve je zatvoreno u metalnoj kutiji. Ako govorimo o dvostrukom kvačilu, ono osigurava da se snaga istovremeno prenosi na drugi i prvi red brzina. Ako je ovo šestostepeni DSG, kutija ima pogonsku ploču (povezana je sa dvomasnim zamašnjakom preko ulazne glavčine) i frikcione spojke. Potonji su povezani sa zupčanicima preko glavnog čvorišta.

Usput, tip kvačila se može razlikovati na DSG kutiji. Ako je u pitanju šestostepeni, dizajn koristi mokro kvačilo. Ulje obezbeđuje ne samo podmazivanje, već i hlađenje frikcionih diskova. Ovo značajno povećava resurse agregata.

Ako govorimo o sedmostepenom menjaču, ovde se primenjuje suva šema. Ovo značajno smanjuje količinu utrošenog ulja. Ako je u prvom slučaju za rad DSG-a bilo potrebno najmanje šest i pol litara, onda u drugom - ne više od dvije. Pumpa koja pumpa mazivo je električna. Ovaj dizajn je, prema mišljenju stručnjaka, manje pouzdan i nema veliki resurs.

Što se tiče brzina, prvi je odgovoran za rad unazad i neparne brzine. Drugi se koristi za kontrolu ravnomjernih brzina. Svaki od redova je sekundarna i primarna osovina sa određenim setom zupčanika. Primarni element je kompletan i koaksijalan, a zupčanici su čvrsto povezani sa vratilom. U isto vrijeme, sekundarni zupčanici se slobodno okreću. Također u dizajnu postoje sinhronizatori. Oni olakšavaju uključivanje određene brzine u kontrolni punkt. Toauto bi mogao da se kreće unazad, u DSG kutiji se nalazi međuvratilo, opremljeno je hodom unazad.

Promena brzina je kontrolisana elektronikom. Uključuje različite senzore, upravljačku jedinicu i elektro-hidrauličku jedinicu sa masom aktuatora. Upravljački modul se nalazi u kućištu radilice automatskog robotskog mjenjača. Tokom rada mjenjača, senzori analiziraju brzinu vratila na izlazu i ulazu, pritisak ulja, položaj viljuški mjenjača, kao i temperaturu maziva. Na osnovu ovih signala, ECU implementira jedan ili drugi algoritam upravljanja.

Zahvaljujući bloku, hidraulični krug mjenjača je kontroliran. Ovaj sistem uključuje:

• Distributor špule. Pokreću se sa ručice mjenjača.
• Solenoidni ventili. Ovi elementi se koriste za promjenu brzina.
• Ventili za kontrolu pritiska. Zahvaljujući njima, frikciono kvačilo radi.

Posljednje dvije komponente se odnose na kontrole pokretača robotskog mjenjača.

Također, dizajn ove kutije obezbeđuje multiplekser. Omogućava vam kontrolu hidrauličkih cilindara sa solenoidnim ventilima. Zanimljivo je da je broj prvih dvostruko veći od drugih. Tako se u početnoj poziciji elementa aktiviraju neki hidraulični cilindri, au radnom položaju drugi.

Algoritam robotske transmisije se sastoji u sekvencijalnom prebacivanju nekoliko brzina. Dakle, kada se auto krene na prvu, druguveć uključen sa drugim diskom. Nakon niza određenih okretaja, dolazi do trenutnog prebacivanja. Na kraju krajeva, sistem ne treba da bira jednu ili drugu osovinu - zupčanici su već počeli da rade.

Gdje se koristi ovaj mjenjač? U osnovi, DSG se koristi na automobilima klase B, C i D. U mnogim aspektima, sve ovisi o tehničkim karakteristikama samog motora. Dakle, kutija sa šest brzina može izdržati obrtni moment od 350 Nm. A sedmopojasni DSG je samo 250. Dakle, takva kutija nije instalirana na moćne automobile.

Varijator

Ovo je relativno nov tip automatskog menjača, iako su prvi primerci počeli da se koriste već 59. godine. Dakle, prvi automobil sa varijabilnim mjenjačem bio je Daf. Nadalje, ovu šemu počeli su prakticirati proizvođači kao što su Ford i Fiat. Međutim, ova kutija je bila naširoko korištena prije samo 10 godina. Sada se ovaj mjenjač koristi na automobilima:

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

Ključna karakteristika je da nema zupčanika sam po sebi. Varijator je kontinuirano varijabilni mjenjač koji omogućava glatku promjenu omjera prijenosa kako vozilo ubrzava. Glavna prednost takvog mjenjača je optimalna koordinacija opterećenja na automobilu sa brzinom radilice. To rezultira visokom potrošnjom goriva i produktivnošću. Glatkoća vožnje je također primjetno poboljšana, jer su ovdje isključeni trzaji tokom dinamičkog ubrzanja.

Automobil povećava brzinu brzo, bez trzaja, što je lakše moguće. Ali zbog određenih ograničenja okretnog momenta i snage, varijabilni automatski mjenjači se koriste samo na automobilima i nekim crossoverima. Također, cijena automobila na varijatoru se značajno povećava, jer je ovaj prijenos prilično visokotehnološki.

Uređaji i tipovi

Postoje samo dvije vrste ovih prijenosa. Ovo je toroidni i klinasti varijator. Potonji je najčešće korišten. Ali bez obzira na tip, imaju isti uređaj (Toyota automatski mjenjač nije izuzetak). Dakle, dizajn uključuje:

• CVT prijenos.
• Mehanizam koji prenosi obrtni moment.
• Kontrolni sistem.
• Mehanizam za isključivanje mjenjača i za uključivanje brzine za vožnju unazad.

Da bi kutija percipirala i prenijela obrtni moment, aktiviraju se sljedeći mehanizmi kvačila:

• Automatski centrifugalni. Koristi se na Transmatic CVT-ovima.
• Multidisc wet. Ovo su Multimatic varijatori.
• Electronic ("Hyper" kutije koje se koriste na nekim japanskim automobilima).
• Pretvarač obrtnog momenta. Primjeri uključuju Extroid, Multidrive i Multimatic prijenose.

Posljednja vrsta veze je najpopularnija i najsnalažljivija. Imajte na umu da sam varijabilni pogon mjenjača može biti remen ili lanac.

Prvi tip se sastoji od jednog ili dva remena. takođe uToyotin automatski mjenjač uključuje dvije remenice. Potonji tvore neku vrstu konusnih diskova koji se mogu pomicati i odvajati. Tako se mijenja prečnik remenice. Da bi se čunjevi zbližili, u Mazdinom automatskom mjenjaču su predviđene posebne opruge (ponekad se koristi centrifugalna sila). Konusni disk ima ugao nagiba od 20 stepeni. Ovo omogućava pogonskom remenu da se kreće uz minimalan otpor.

Na Multitronic CVT-ovima se koristi metalni lanac. Sastoji se od nekoliko ploča koje su povezane osovinama. Ovaj dizajn ima dobru fleksibilnost. Radijus savijanja je do 25 milimetara. Za razliku od varijatora remena, varijator sa lancem obezbeđuje prenos obrtnog momenta sa tačkastim kontaktom ploča sa diskovima. U ovim područjima se javljaju visoki naponi. Zahvaljujući ovoj shemi, osiguran je minimalni gubitak u prijenosu obrtnog momenta i najbolja efikasnost. Konusni diskovi su napravljeni od čelika visoke čvrstoće.

Zbog karakteristika dizajna i rasporeda, tijelo ventila automatskog mjenjača nije u mogućnosti da omogući kretanje unazad. Zbog toga se u varijatoru koriste pomoćni mehanizmi za uključivanje brzine za vožnju unazad. Ovo je planetarni zupčanik. Ima isti uređaj i princip rada kao i kod klasičnih automatskih menjača sa pretvaračem obrtnog momenta.

Takođe u dizajnu takve kontrolne tačke postoji elektronski kontrolni sistem. Omogućava sinhrono podešavanje promjera remenice varijatora ovisno o trenutnoj brzini motora. Ovaj sistemobezbjeđuje i uključivanje povratnog prijenosa. Varijatorom se upravlja preko selektora koji se nalazi u kabini. Načini upravljanja su isti kao kod konvencionalnog automatskog mjenjača. Uređaj i popravka ovih kutija su također slični. Međutim, napominjemo da se mnoge službe plaše uzeti ove automobile u rad, jer jednostavno nemaju odgovarajuće iskustvo. Takva se kutija u Rusiji nedavno pojavila, a oko nje postoji mnogo mitova o ispravnosti održavanja i popravka. Stručnjaci kažu da je za ovakav mjenjač dovoljno samo zamijeniti ulje na vrijeme i ne pregrijati sam mehanizam.

Zaključak

Dakle, saznali smo koji su tipovi automatskih mjenjača, kako funkcioniraju i kako funkcioniraju. Šta odabrati za običnog auto-entuzijasta? Iskustvo u radu pokazuje da bi najbolja opcija bila kupovina automobila sa klasičnim automatskim menjačem zakretnog momenta. Takva kutija je poznata mnogima - može se popraviti i servisirati u bilo kojem servisu. Osim toga, moderne mašine ovog tipa odlikuju se dobrim resursom od 300-400 hiljada kilometara. Što se tiče DSG robota i beskonačnog varijatora, takve kutije na našim cestama neguju više od 150 hiljada. Tada počinju problemi i ozbiljna ulaganja. Stoga se trebate suzdržati od kupovine.