Automatinės pavarų dėžės įtaisas ir veikimo principas. Automatinių pavarų dėžių tipai

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:41

Pastaruoju metu vis labiau populiarėja automatinės pavarų dėžės. Ir tam yra priežasčių. Tokia dėžė yra lengviau valdoma ir nereikalauja nuolatinio „žaismo“su sankaba spūstyse. Dideliuose miestuose toks patikros punktas toli gražu nėra neįprastas. Tačiau automatinės pavarų dėžės įtaisas gerokai skiriasi nuo klasikinės mechanikos. Daugelis vairuotojų bijo imti automobilius su tokia dėže. Tačiau jų baimės nėra pagrįstos. Tinkamai veikiant, automatinė pavarų dėžė tarnaus ne mažiau nei mechanika. Tačiau norėdami tai geriau suprasti, turėtumėte išsamiai ištirti automobilio automatinės pavarų dėžės įtaisą. Apie tai kalbėsime šiandieniniame straipsnyje.

Įvairūs

Yra keletas šių dėžučių tipų. Taigi, jie skiriasi:

• Hidromechaninė automatinė pavarų dėžė.
• Robotikas (DSG).
• Variatorius.

Kokios kiekvieno iš jų savybės? Apsvarstykite toliau pateiktą informaciją.

KlasikaAutomatinė pavarų dėžė

Hidromechaninė transmisija yra labiausiai paplitęs automatinės pavarų dėžės tipas. Tokios dėžės įrenginyje yra sukimo momento keitiklis, mechaninė pavarų dėžė ir valdymo sistema. Tačiau ši konstrukcija praktikuojama galiniais ratais varomose transporto priemonėse. Jei tai priekiniais ratais varomas automobilis, diferencialas taip pat įtrauktas į automatinės pavarų dėžės įtaisą ir pagrindinę pavarą.

Sukimo momento keitiklis (šnekamojoje kalboje žinomas kaip „spurga“) yra pagrindinis šios transmisijos įtaisas. Jis skirtas sukimo momentui keisti ir perduoti iš variklio smagračio į mechaninę pavarų dėžę. Spurga taip pat skirta slopinti svyravimus ir vibracijas, atsirandančias perduodant sukimosi jėgas iš vidaus degimo variklio.

Sukimo momento keitiklis susideda iš kelių ratų. Tai yra:

• Turbina.
• Reaktorius.
• Siurblio ratas.

Konstrukcijoje taip pat yra dvi sankabos – blokavimo ir laisvos eigos. Visos šios detalės yra įdėtos į atskirą toroidinį dėklą, kuris atrodo kaip spurga (taigi ir konkretus pavadinimas).

Siurblio ratas prijungtas prie variklio alkūninio veleno. Turbina sąveikauja su mechanine pavarų dėže. Tarp šių dviejų elementų yra reaktoriaus ratas. Jis, skirtingai nei visi kiti, yra nejudantis. Kiekvienas automatinės transmisijos hidraulinio transformatoriaus ratas turi mentes, tarp kurių praeina darbinis ATP skystis.

Automatinės pavarų dėžės blokavimo sankaba skirta blokuoti GTF (spurga) tam tikrais vidaus degimo variklio darbo režimais. Be sankabos(taip pat vadinamas perbėgimu) suka reaktoriaus ratą priešinga kryptimi.

GTF darbas

Atliekama uždaru ciklu. Taigi, ATP skystis iš siurblio pradeda tekėti į turbiną, o po to į reaktoriaus ratą dėl ypatingos menčių formos alyvos srauto greitis ima tolygiai augti. Dėl ATP skysčio siurblio ratas sukasi greičiau. Tai padidina sukimo momento jėgą. Beje, didžiausias jo parametras pasiekiamas esant minimaliam greičiui. Tai būtina, kad automobilis pradėtų sklandžiai judėti net esant apkrovai. Kai automobilis pradeda didinti greitį, įsijungia sankaba ir užsifiksuoja sukimo momento keitiklis. Esant tokiai situacijai, atliekamas tiesioginis sukimo momento perdavimas. Verta paminėti, kad užblokavimo sankaba automatinėje pavarų dėžėje įjungiama visomis pavaromis, įskaitant atbuline eiga.

Šiuolaikiniuose automobiliuose naudojama šlepetinė sankaba. Šis režimas neleidžia mechanizmui visiškai užsiblokuoti, o tai teigiamai veikia degalų sąnaudas ir sklandų važiavimą.

Planetinė įranga

Šis mazgas veikia kaip mechaninė pavarų dėžė. Pavarų dėžė gali būti skirta keturiems, šešiems, septyniems arba aštuoniems greičiams. Retais atvejais naudojama devynių greičių automatinė pavarų dėžė (pavyzdžiui, „Land Rover“automobiliuose).

Tęsiame automatinės pavarų dėžės įrenginio tyrimą. Planetinė pavara susideda iš kelių nuoseklių pavarų. Jie sudaro planetų pavarų rinkinį. Kiekvienas iš greičių apima keletąprekės:

• Žiedo pavara.
• Palydovai.
• Apranga nuo saulės.
• Vežėjas.

Kaip keičiamas sukimo momentas? Tyrinėjant automatinės pavarų dėžės sukimo momento keitiklio įrenginį, reikia pažymėti, kad ši operacija atliekama naudojant kelis planetinės pavaros rinkinio elementus. Tai buvo laikiklis, taip pat dvi pavaros (saulė ir karūna). Pastarojo blokavimas leidžia padidinti pavaros santykį. Priešingai, saulės pavara sumažina šį santykį. Ir nešiklis keičia elementų sukimosi kryptį.

Užrakinimas atliekamas su sankabomis. Tai savotiškas stabdys, kuris prilaiko tam tikras pavarų dėžės dalis, sujungdamas jas prie pavarų dėžės korpuso. Priklausomai nuo automobilio markės („Mazda“yra tai arba „Ford“), automatinės pavarų dėžės įtaisas daro prielaidą, kad yra juostos arba kelių diskų stabdžiai. Jis uždaromas hidrauliniais cilindrais. Pastarieji valdomi iš paskirstymo modulio. Naudojama paleidimo sankaba, kad laikiklis nesisuktų priešinga kryptimi.

Elektroninė sistema

Šiuolaikinio automobilio automatinės pavarų dėžės įtaisas ir veikimas neįmanomas be elektroninės valdymo sistemos. Apima:

• Valdymo blokas.
• Įvesties jutikliai.
• Automatinės pavarų dėžės selektorius (jo įrenginį apsvarstysime vėliau).
• Platinimo modulis.

Atkreipkite dėmesį, kad įvesties elementų sąrašas yra gana platus. Taigi, tai apima jutiklius:

• Dujų pedalo padėtys.
• ATP skysčio temperatūra.
• Įleidimo ir išleidimo veleno greičiai.
• Automatinio pavarų jungiklio padėtys.

Automatinės pavarų dėžės valdymo blokas nuolat apdoroja iš šių elementų gaunamus signalus ir generuoja valdymo impulsus pavaroms. Šis įrenginys palaiko ryšį su variklio ECU.

Paskirstymo modulis įjungia frikcines sankabas ir kontroliuoja ATP skysčio srautą transmisijoje. Šį modulį sudaro valdymo ritės ir mechaniškai valdomi solenoidiniai vožtuvai. Šios dalys yra įdėtos į atskirą aliuminio korpusą ir yra tarpusavyje sujungtos kanalais.

Svarbus Honda automatinės pavarų dėžės elementas yra solenoidai. Jie taip pat vadinami solenoidiniais vožtuvais. Jie reikalingi transmisijos alyvos slėgiui reguliuoti. O ritės atlieka dėžės veikimo režimą. Elementai įjungiami nuo automatinės pavarų dėžės svirties.

Kadangi ATP alyva yra pagrindinis darbinis skystis, bet kurios automatinės pavarų dėžės įrenginyje yra krumpliaračio tipo siurblys. Jis veikia iš sukimo momento keitiklio stebulės ir yra pavarų dėžės hidraulinės sistemos pagrindas. Alyvai aušinti Mercedes automatinės pavarų dėžės įrenginyje yra numatytas specialus šilumokaitis. Tai mažas radiatorius, esantis priešais automobilį. Kai kuriuose modeliuose jis yra su pagrindinio variklio aušinimo skysčio aušintuvu.

Automatinės pavarų dėžės selektorius

Ši dalis tiesiogiai valdo automatinę pavarų dėžę. Yra keli automatinės pavarų dėžės režimai:

• Automobilių stovėjimo aikštelė.
• Atvirkščiai.
• Neutralus.
• Važiuokite (judėkite į priekį).

Kai kuriuose Nissan automobiliuose automatinės pavarų dėžės įtaisasprisiima sporto režimo buvimą. Norint jį įjungti, reikia perkelti pavarų dėžės selektorių į padėtį S. Režimas skiriasi tuo, kad pavarų perjungimas atliekamas esant didesniam variklio sūkių dažniui. Dėl to padidėja sukimo momentas ir transporto priemonės greitis. Jei atsižvelgsime į „Qashqai Nissan“, automatinės pavarų dėžės įtaisas taip pat daro prielaidą, kad yra rankinio pavarų perjungimo režimas. Tokia dėžutė vadinama „Tiptronic“.

DSG robotinė transmisija

Tai koncerno „Volkswagen-Audi“plėtra. Šis patikros punktas atsirado XX a. viduryje ir yra sumontuotas daugumoje „Skoda“ir „Audi“automobilių, taip pat „Volkswagen“(įskaitant „Tuareg“).

Pagrindinė automatinio DSG savybė yra greitas pavarų perjungimas nenutrūkstant galios srauto. Tai leidžia padidinti transmisijos našumą ir efektyvumą. Automobiliai su DSG turi gerą pagreičio dinamiką. Tuo pačiu metu, palyginti su klasikiniais sukimo momento keitikliais, jų degalų sąnaudos yra mažesnės.

Šio tipo automatinės pavarų dėžės konstrukcija ir veikimas labai skiriasi nuo ankstesnės transmisijos. Taigi, nėra įprastos „spurgos“. Sukimo momentas perduodamas naudojant dvi sankabas. Be to, tokio tipo automatinėje pavarų dėžėje gali būti sumontuotas apsaugos nuo vagystės įtaisas.

DSG transmisija

Tai apima:

• Dvigubos masės smagratis.
• Dvi pavarų eilės.
• Galutinė pavara ir diferencialas.
• Elektroninė valdymo sistema.
• Dvigubassankaba.

Viskas įdėta į metalinę dėžutę. Jei kalbėtume apie dvigubą sankabą, ji užtikrina, kad galia vienu metu būtų perduodama antrai ir pirmai pavarų eilei. Jei tai šešių greičių DSG, dėžėje yra pavaros plokštė (ji per įvesties stebulę sujungta su dvigubos masės smagračiu) ir frikcinės sankabos. Pastarieji yra sujungti su pavarų traukiniais per pagrindinį mazgą.

Beje, sankabos tipas gali skirtis DSG dėžėje. Jei tai šešių greičių, konstrukcijoje naudojama šlapia sankaba. Alyva užtikrina ne tik sutepimą, bet ir trinties diskų aušinimą. Tai žymiai padidina suvestinių duomenų išteklius.

Jei kalbėtume apie septynių greičių transmisiją, čia taikoma sausa schema. Tai žymiai sumažina naudojamo aliejaus kiekį. Jei pirmuoju atveju DSG veikimui prireikė mažiausiai šešių su puse litro, tada antruoju - ne daugiau kaip dviejų. Tepalą siurbiantis siurblys yra elektrinis. Šis dizainas, pasak ekspertų, yra mažiau patikimas ir neturi daug išteklių.

Kalbant apie pavaras, pirmoji yra atsakinga už atbulinės eigos ir nelyginių greičių veikimą. Antrasis naudojamas valdyti lygias pavaras. Kiekviena iš eilių yra antrinis ir pirminis velenas su tam tikru krumpliaračių rinkiniu. Pirminis elementas yra pilnas ir bendraašis, o krumpliaračiai yra standžiai sujungti su velenu. Tuo pačiu metu antrinės pavaros sukasi laisvai. Taip pat dizaine yra sinchronizatoriai. Jie palengvina tam tikro greičio įtraukimą į patikros punktą. Įautomobilis gali judėti atgal, DSG dėžėje yra tarpinis velenas, jame yra atbulinė pavara.

Pavarų perjungimą valdo elektronika. Jį sudaro įvairūs jutikliai, valdymo blokas ir elektrohidraulinis blokas su pavarų masė. Valdymo modulis yra automatinės robotinės pavarų dėžės karteryje. Pavarų dėžės veikimo metu jutikliai analizuoja velenų sukimosi greitį išėjime ir įėjime, alyvos slėgį, pavarų perjungimo šakių padėtį, taip pat tepalo temperatūrą. Remiantis šiais signalais, ECU įgyvendina vieną ar kitą valdymo algoritmą.

Dėka bloko, pavarų dėžės hidraulinė grandinė yra valdoma. Ši sistema apima:

• Platintojo ritės. Jie įjungiami pavarų perjungimo svirtimi.
• Solenoidiniai vožtuvai. Šie elementai naudojami greičiui perjungti.
• Slėgio reguliavimo vožtuvai. Jų dėka veikia frikcinė sankaba.

Paskutiniai du komponentai yra susiję su roboto pavarų dėžės valdikliais.

Be to, šios dėžutės dizainas suteikia multiplekserį. Tai leidžia valdyti hidraulinius cilindrus su solenoidiniais vožtuvais. Pažymėtina, kad pirmųjų skaičius yra dvigubai didesnis nei antrųjų. Taigi pradinėje elemento padėtyje įjungiami vieni hidrauliniai cilindrai, o darbinėje padėtyje – kiti.

Roboto pavarų dėžės algoritmas susideda iš nuoseklaus kelių pavarų perjungimo. Taigi, kai automobilis pradeda judėti pirmuoju, antruojujau sujungtas su antruoju disku. Po tam tikrų apsisukimų rinkinio įvyksta momentinis perjungimas. Juk sistemai nereikia rinktis vieno ar kito veleno – pavaros jau pradėjo veikti.

Kur naudojama ši pavarų dėžė? Iš esmės DSG naudojamas B, C ir D klasės automobiliuose. Daugeliu atžvilgių viskas priklauso nuo paties variklio techninių charakteristikų. Taigi šešių greičių dėžė gali atlaikyti 350 Nm sukimo momentą. O septynių juostų DSG tik 250. Todėl tokia dėžė galinguose automobiliuose nemontuojama.

Variatorius

Tai palyginti naujas automatinės pavarų dėžės tipas, nors pirmieji egzemplioriai pradėti naudoti jau 59 metais. Taigi, pirmasis automobilis su kintamąja pavarų dėže buvo Daf. Be to, šią schemą pradėjo praktikuoti tokie gamintojai kaip „Ford“ir „Fiat“. Tačiau ši dėžutė buvo plačiai naudojama tik prieš 10 metų. Dabar ši pavarų dėžė naudojama automobiliuose:

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

Pagrindinė savybė yra ta, kad jame nėra pavarų per se. Variatorius yra nuolat kintama pavarų dėžė, kuri užtikrina sklandų pavarų skaičiaus keitimą automobiliui įsibėgėjant. Pagrindinis tokios pavarų dėžės privalumas – optimalus automobilio apkrovos derinimas su alkūninio veleno greičiu. Tai lemia didelį kuro efektyvumą ir produktyvumą. Taip pat pastebimai pagerėjo važiavimo sklandumas, nes čia neįtraukiami trūkčiojimai dinaminio pagreičio metu.

Automobilis greitai, be trūkčiojimų pagreitina greitį kuo sklandžiau. Tačiau dėl tam tikrų sukimo momento ir galios apribojimų kintamos automatinės pavarų dėžės naudojamos tik automobiliuose ir kai kuriuose krosoveriuose. Be to, automobilio kaina su variatoriumi pastebimai padidėja, nes ši transmisija yra gana aukštųjų technologijų.

Įrenginiai ir tipai

Yra tik dviejų tipų šios transmisijos. Tai toroidinis ir trapecinio diržo variatorius. Pastarasis yra plačiausiai naudojamas. Tačiau nepaisant tipo, jie turi tą patį įrenginį (ne išimtis ir „Toyota“automatinė pavarų dėžė). Taigi į dizainą įeina:

• CVT transmisija.
• Mechanizmas, perduodantis sukimo momentą.
• Valdymo sistema.
• Pavarų dėžės išjungimo ir atbulinės eigos įjungimo mechanizmas.

Kad dėžė suvoktų ir perduotų sukimo momentą, įjungiami šie sankabos mechanizmai:

• Automatinis išcentrinis. Naudojama Transmatic CVT.
• Multidisc šlapias. Tai yra daugiafunkciniai variatoriai.
• Elektroninė („Hyper“dėžės, naudojamos kai kuriuose japoniškuose automobiliuose).
• Sukimo momento keitiklis. Pavyzdžiai: Extroid, Multidrive ir Multimatic transmisijos.

Paskutinis ryšio tipas yra pats populiariausias ir išradingiausias. Atminkite, kad pati kintamos pavarų dėžės pavara gali būti diržinė arba grandinė.

Pirmąjį tipą sudaro vienas arba dvi diržinės pavaros. taip pat vidujeToyota automatinėje pavarų dėžėje yra du skriemuliai. Pastarieji sudaro tam tikrus kūginius diskus, kurie gali judėti ir judėti. Taigi, skriemulio skersmuo pasikeičia. Norint suartinti kūgius, „Mazda“automatinėje pavarų dėžėje yra numatytos specialios spyruoklės (kartais naudojama išcentrinė jėga). Kūginis diskas turi 20 laipsnių pasvirimo kampą. Tai leidžia pavaros diržui judėti su minimaliu pasipriešinimu.

Multitronic CVT naudojama metalinė grandinė. Jį sudaro kelios plokštės, sujungtos ašimis. Šis dizainas turi gerą lankstumą. Lenkimo spindulys yra iki 25 milimetrų. Skirtingai nuo diržo variatoriaus, grandinės variatorius užtikrina sukimo momento perdavimą, kai plokštės liečiasi su diskais. Šiose vietose atsiranda aukšta įtampa. Šios schemos dėka užtikrinami minimalūs sukimo momento perdavimo nuostoliai ir geriausias efektyvumas. Kūginiai diskai pagaminti iš didelio stiprumo guolių plieno.

Dėl konstrukcijos ypatybių ir išdėstymo automatinės pavarų dėžės vožtuvo korpusas negali užtikrinti atbulinės eigos. Todėl atbulinės eigos pavarai įjungti variatoriuje naudojami pagalbiniai mechanizmai. Tai planetinė pavara. Jis turi tą patį įrenginį ir veikimo principą kaip ir klasikinėse automatinėse pavarų dėžėse su sukimo momento keitikliu.

Taip pat tokio patikros punkto projekte yra elektroninė valdymo sistema. Tai leidžia sinchroniškai reguliuoti variatoriaus skriemulio skersmenį, priklausomai nuo esamo variklio sūkių skaičiaus. Ši sistemanumato ir atgalinio perdavimo įtraukimas. Variatorius valdomas per selektorių, kuris yra salone. Valdymo režimai yra tokie patys kaip ir įprastoje automatinėje pavarų dėžėje. Šių dėžučių įrenginys ir remontas taip pat panašus. Tačiau pastebime, kad daugelis servisų bijo priimti šiuos automobilius į darbą, nes tiesiog neturi atitinkamos patirties. Tokia dėžė Rusijoje pasirodė gana neseniai, o aplink ją sklando daugybė mitų apie techninės priežiūros ir remonto teisingumą. Specialistai teigia, kad tokiai pavarų dėžei užtenka tik laiku pakeisti alyvą ir neperkaisti paties mechanizmo.

Išvada

Taigi, išsiaiškinome, kokie yra automatinės pavarų dėžės tipai, kaip ji veikia ir kaip veikia. Ką pasirinkti paprastam automobilių entuziastui? Eksploatacijos patirtis rodo, kad geriausias variantas būtų pirkti automobilį su klasikine sukimo momento keitiklio automatine pavarų dėže. Tokia dėžė pažįstama daugeliui – ją taisyti ir prižiūrėti galima bet kuriame servise. Be to, šiuolaikinės tokio tipo mašinos pasižymi geru 300–400 tūkstančių kilometrų ištekliu. Kalbant apie DSG robotą ir bepakopį variatorių, tokios dėžės mūsų keliuose slauga ne daugiau kaip 150 tūkst. Tada prasideda problemos ir rimtos investicijos. Todėl neturėtumėte jų pirkti.