Kuinka automaattivaihteisto toimii

Automaattivaihteisto mahdollistaa auton moottorin toiminnan kapealla nopeusalueella, aivan kuten manuaalivaihteistossa. Kun moottori saavuttaa suurempia vääntömomentteja (vääntömomentti on moottorin pyörimistehon määrä),…

Automaattivaihteisto mahdollistaa auton moottorin toiminnan kapealla nopeusalueella, aivan kuten manuaalivaihteistossa. Kun moottori saavuttaa korkeamman vääntömomentin (vääntömomentti on moottorin pyörimisteho), vaihteistossa olevat vaihteet antavat moottorille mahdollisuuden hyödyntää täysimääräisesti tuottamaa vääntömomenttia säilyttäen samalla sopivan nopeuden.

Kuinka tärkeä vaihteisto on auton suorituskyvylle? Ilman vaihteistoa ajoneuvoissa on vain yksi vaihde, suurempien nopeuksien saavuttaminen kestää ikuisuuden, ja moottori kuluu nopeasti jatkuvasti tuottamien korkeiden kierroslukujen vuoksi.

Automaattivaihteiston periaate

Automaattivaihteiston toimintaperiaate perustuu antureiden käyttöön sopivan välityssuhteen määrittämiseksi, mikä riippuu pitkälti halutusta ajoneuvon nopeudesta. Vaihteisto kytkeytyy moottoriin kellokotelossa, jossa momentinmuunnin muuntaa moottorin vääntömomentin käyttövoimaksi ja joissain tapauksissa jopa vahvistaa sitä. Vaihteiston momentinmuunnin tekee tämän siirtämällä voiman vetoakselille planeettavaihteen ja kytkinlevyjen kautta, jotka sitten sallivat auton vetopyörien pyörimisen ajaakseen sitä eteenpäin eri nopeuksilla vaadituilla eri välityssuhteilla. Merkistä ja mallista riippuen nämä ovat takavetoisia, etuvetoisia ja nelivetoisia ajoneuvoja.

Jos ajoneuvossa olisi vain yksi tai kaksi vaihdetta, suurempien nopeuksien saavuttaminen olisi ongelma, koska moottori pyörii vain tietyllä kierrosluvulla vaihteesta riippuen. Tämä tarkoittaa alhaisempia kierroksia pienemmille vaihteille ja siten alhaisempaa nopeutta. Jos ylävaihde olisi toinen, ajoneuvolta kestäisi ikuisuus kiihtyä pienemmälle kierrosluvulle, ja kierrokset nousisivat vähitellen ajoneuvon noustessa nopeutta. Moottorin rasitus tulee myös ongelmaksi, kun ajetaan korkeammilla kierroksilla pidempään.

Käyttämällä tiettyjä vaihteita, jotka toimivat yhdessä toistensa kanssa, auto kiihdyttää asteittain vauhtia, kun se vaihtaa korkeammille vaihteille. Kun auto vaihtaa suuremmille vaihteille, kierrosluku laskee, mikä vähentää moottorin kuormitusta. Eri vaihteita edustaa välityssuhde (joka on vaihteiden suhde sekä hampaiden koossa että lukumäärässä). Pienemmät vaihteet pyörivät nopeammin kuin suuret vaihteet, ja jokainen vaihdeasento (joissakin tapauksissa ensimmäisestä kuuteen) käyttää erikokoisia ja eri hammaslukuisia vaihteita tasaisen kiihtyvyyden saavuttamiseksi.

Vaihteiston jäähdytin on välttämätön raskaita kuormia kuljetettaessa, koska raskas kuorma kuormittaa moottoria lisää, jolloin se käy kuumemmaksi ja polttaa vaihteistonestettä. Vaihteiston jäähdytin sijaitsee jäähdyttimen sisällä, missä se poistaa lämmön vaihteistonesteestä. Neste kulkee jäähdyttimen putkien kautta jäähdyttimessä olevaan jäähdytysnesteeseen, joten vaihteisto pysyy viileänä ja kestää suurempia kuormia.

Mitä momentinmuunnin tekee

Momentinmuunnin moninkertaistaa ja välittää ajoneuvon moottorin tuottaman vääntömomentin ja välittää sen vaihteistossa olevien hammaspyörien kautta vetoakselin päässä oleville vetopyörille. Jotkut vääntömomentinmuuntimet toimivat myös lukitusmekanismina, joka yhdistää moottorin ja vaihteiston, kun ajetaan samoilla nopeuksilla. Tämä auttaa estämään voimansiirron luistamisen, mikä johtaa tehokkuuden heikkenemiseen.

Momentinmuunnin voi olla kahdesta muodosta. Ensimmäinen, nestekytkin, siirtää vääntömomentin vaihteistosta käyttöakselille ainakin kaksiosaisella vetolaitteella, mutta ei lisää vääntömomenttia. Hydraulinen kytkin, jota käytetään vaihtoehtona mekaaniselle kytkimelle, siirtää moottorin vääntömomentin pyörille vetoakselin kautta. Toinen, momentinmuunnin, käyttää yhteensä vähintään kolmea elementtiä ja joskus enemmänkin, lisäämään voimansiirron vääntömomenttia. Muuntaja käyttää sarjaa siipiä ja reaktorin tai staattorin siipiä lisäämään vääntömomenttia, mikä lisää tehoa. Staattori tai staattiset siivet ohjaavat vaihteistonesteen uudelleen ennen kuin se saavuttaa pumpun, mikä parantaa huomattavasti muuntimen tehokkuutta.

Planeettavaihteen sisäinen toiminta

Tietäen, kuinka automaattivaihteiston osat toimivat yhdessä, voi todella näyttää kaiken. Jos katsot automaattivaihteiston sisälle, erilaisten hihnojen, levyjen ja hammaspyöräpumpun lisäksi planeettavaihteisto on pääkomponentti. Tämä vaihteisto koostuu aurinkopyörästä, planeettapyörästä, planeettapyörän kannakkeesta ja rengaspyörästä. Suunnilleen kantalupin kokoinen planeettavaihteisto luo vaihteiston tarvitsemat erilaiset välityssuhteet saavuttaakseen tarvittavat nopeudet eteenpäin ajon aikana sekä peruutuksen kytkemiseen.

Eri tyyppiset vaihteet toimivat yhdessä ja toimivat tulona tai lähtönä kulloinkin vaaditulla välityssuhteella. Joissakin tapauksissa vaihteet ovat hyödyttömiä tietyssä suhteessa ja pysyvät siksi paikallaan, ja voimansiirron sisällä olevat nauhat pitävät ne poissa tieltä, kunnes niitä tarvitaan. Toinen vaihteistotyyppi, komposiittiplaneettavaihteisto, sisältää kaksi aurinko- ja planeettavaihteistoa, vaikkakin vain yhden rengasvaihteen. Tämän tyyppisen vaihteiston tarkoituksena on tuottaa vääntömomenttia pienemmässä tilassa tai lisätä ajoneuvon kokonaistehoa, kuten raskaassa kuorma-autossa.

Vaihteiden tutkimus

Kun moottori on käynnissä, vaihteisto reagoi kuljettajan kulloinkin käytössä olevaan vaihteeseen. Pysäköinti- tai vapaa-asennossa vaihteisto ei kytkeydy päälle, koska ajoneuvot eivät vaadi vääntömomenttia, kun ajoneuvo ei ole liikkeessä. Useimmissa ajoneuvoissa on erilaiset ajovaihteet, jotka ovat hyödyllisiä eteenpäin ajettaessa, ensimmäisestä neljänteen vaihteeseen.

Suorituskykyisissä autoissa on yleensä jopa enemmän vaihdetta, jopa kuusi, merkistä ja mallista riippuen. Mitä pienempi vaihde, sitä pienempi nopeus. Jotkut ajoneuvot, erityisesti keskisuuret ja raskaat kuorma-autot, käyttävät ylinopeutta ylläpitääkseen suurempia nopeuksia ja parantaakseen polttoainetaloutta.

Lopuksi autot käyttävät peruutusvaihdetta ajaakseen peruutettaessa. Peruutusvaihteessa yksi pienemmistä vaihteista kytkeytyy suurempaan planeettavaihteeseen, eikä päinvastoin ajettaessa eteenpäin.

Kuinka vaihteisto käyttää kytkimiä ja nauhoja

Lisäksi automaattivaihteisto käyttää kytkimiä ja hihnoja, jotta se saavuttaa tarvittavat erilaiset välityssuhteet, mukaan lukien ylivaihde. Kytkimet aktivoituvat, kun planeettavaihteiden osat on kytketty toisiinsa, ja nauhat auttavat pitämään vaihteet paikoillaan, jotta ne eivät pyöri tarpeettomasti. Vaihteiston sisällä olevien hydraulisten mäntien käyttämät nauhat kiinnittävät osia vaihdesarjasta. Hydraulisylinterit ja männät käyttävät myös kytkimiä ja pakottavat ne kytkemään tietyn välityssuhteen ja nopeuden edellyttämät vaihteet.

Kytkinlevyt ovat vaihteiston kytkinrummun sisällä ja vuorotellen teräslevyjen välillä. Levyjen muodossa olevat kytkinlevyt pureutuvat teräslevyihin erikoispinnoitteen käytön vuoksi. Levyjen vaurioitumisen sijaan levyt puristavat niitä vähitellen kohdistaen hitaasti voimaa, joka sitten siirtyy ajoneuvon vetopyöriin.

Kytkinlevyt ja teräslevyt ovat yleinen alue, jossa esiintyy luistoa. Lopulta tämä luisto aiheuttaa metallilastujen pääsyn muuhun vaihteistoon ja lopulta vaihteiston epäonnistumisen. Mekaanikko tarkistaa vaihteiston, jos autossa on ongelmia vaihteiston luistossa.

Hydraulipumput, venttiilit ja säädin

Mutta mistä automaattivaihteiston "todellinen" voima tulee? Todellinen teho on voimansiirtokoteloon rakennetussa hydrauliikassa, mukaan lukien pumppu, erilaiset venttiilit ja säädin. Pumppu imee vaihteistonestettä vaihteiston pohjassa olevasta öljypohjasta ja toimittaa sen hydraulijärjestelmään sen sisältämien kytkimien ja nauhojen käyttämiseksi. Lisäksi pumpun sisähammaspyörä on kytketty momentinmuuntimen ulkovaippaan. Tämä mahdollistaa sen pyörimisen samalla nopeudella kuin auton moottori. Pumpun ulompi hammaspyörä pyörii sisemmän vaihteen mukaisesti, jolloin pumppu voi vetää nestettä öljypohjasta toiselta puolelta ja syöttää sen hydraulijärjestelmään toiselta puolelta.

Säädin säätää vaihteistoa kertomalla sille ajoneuvon nopeuden. Säädin, joka sisältää jousikuormitetun venttiilin, avautuu sitä enemmän mitä nopeammin ajoneuvo liikkuu. Tämä mahdollistaa vaihteiston hydrauliikan kuljettavan enemmän nestettä suuremmilla nopeuksilla. Automaattivaihteisto käyttää jompaakumpaa kahdesta laitteesta, manuaalista venttiiliä tai tyhjiömodulaattoria, määrittääkseen, kuinka kovaa moottori käy, lisäämällä painetta tarpeen mukaan ja poistamalla käytöstä tietyt vaihteet käytetystä välityssuhteesta riippuen.

Kun vaihteistoa huolletaan asianmukaisesti, ajoneuvon omistajat voivat odottaa sen kestävän koko ajoneuvon käyttöiän. Erittäin vankka järjestelmä, automaattivaihteisto käyttää monia eri osia, mukaan lukien momentinmuunninta, planeettavaihteita ja kytkinrumpua, tuottamaan tehoa ajoneuvon vetopyörille pitäen sen halutulla nopeudella.

Jos sinulla on ongelmia automaattivaihteiston kanssa, pyydä mekaanikkoa ylläpitämään nestetasoa, tarkistamaan se vaurioiden varalta ja korjaamaan tai vaihtamaan se tarvittaessa.

Automaattivaihteistoongelmien yleiset ongelmat ja oireet

Jotkut yleisimmistä vialliseen vaihteistoon liittyvistä ongelmista ovat:

• Reaktion puute tai epäröinti vaihteen vaihtamisessa. Tämä tarkoittaa yleensä liukumista vaihteiston sisällä.
• Vaihdelaatikosta kuuluu erilaisia ​​outoja ääniä, kolinaa ja huminaa. Pyydä mekaanikkoa tarkistamaan autosi, kun siitä kuuluu näitä ääniä, jotta voidaan selvittää, mikä ongelma on.
• Nestevuoto viittaa vakavampaan ongelmaan ja mekaanikon tulee korjata ongelma mahdollisimman pian. Vaihteiston neste ei pala kuten moottoriöljy. Jos mekaanikko tarkastaa nesteen määrän säännöllisesti, se voi auttaa ratkaisemaan mahdollisen ongelman ennen kuin se ilmenee.
• Polttava haju, erityisesti siirtoalueelta, voi olla merkki erittäin alhaisesta nestetasosta. Vaihteistoneste suojaa vaihteita ja vaihteiston osia ylikuumenemiselta.
• Check Engine -valo voi myös olla merkki ongelmasta automaattivaihteistossa. Pyydä mekaanikkoa suorittamaan diagnostiikka tarkan ongelman selvittämiseksi.