Kuinka automaattivaihteisto toimii

Automaattivaihteisto eli automaattivaihteisto on vaihteisto, joka varmistaa optimaalisen välityssuhteen valinnan ajo-olosuhteiden mukaan ilman kuljettajan osallistumista. Tämä takaa ajoneuvon hyvän ajotasaisuuden ja kuljettajan ajomukavuuden.

Monet autoilijat eivät voi hallita "mekaniikkaa" ja vaihteiden vaihtamisen monimutkaisuutta millään tavalla, joten he siirtyvät epäröimättä autoihin, joissa on "automaatti". Mutta tässä on pidettävä mielessä, että automaattiset laatikot ovat erilaisia ​​ja jokaisella niistä on omat ominaisuutensa.

Automaattivaihteiston tyypit

Automaattivaihteistoja on useita päätyyppejä - robottimekaniikka, variaattori ja hydromekaaninen vaihteisto.

Hydromekaaninen vaihteisto. Suosituin vaihteistotyyppi, se tunnetaan ensimmäisten automaattikoneilla varustettujen autojen vanhoista malleista. Tämän laatikon erityispiirteisiin kuuluu se, että pyörillä ja moottorilla ei ole suoraa yhteyttä ja momentinmuuntimen "neste" vastaa vääntömomentin siirtämisestä.

Tällaisen automaattisen koneen etuja ovat kytkennän pehmeys, kyky "sulattaa" jopa erittäin tehokkaiden moottoreiden vääntömomentti ja tällaisten laatikoiden korkea kestävyys. Miinukset - korkeampi polttoaineenkulutus, auton kokonaismassan kasvu, äärimmäinen ei-toivottu auton hinaaminen tällaisella laatikolla.

Variaattori (CVT). Tällä laatikolla on suuria eroja tavalliseen "automaattiin". Teknisesti siinä ei ole sellaista asiaa kuin "vaihtaminen", minkä vuoksi tätä laatikkoa kutsutaan myös "jatkuvasti muuttuvaksi vaihteistoksi". Tällaisen automaattivaihteiston välityssuhde muuttuu jatkuvasti ja tasaisesti, jolloin voit "puristaa" suurimman tehon moottorista.

Variaattorin suurin haittapuoli on "äänen" yksitoikkoisuus. Auton intensiivinen kiihtyvyys tapahtuu jatkuvalla identtisellä moottorin äänellä, jota kaikki kuljettajat eivät kestä. Uusissa malleissa he yrittivät ratkaista tämän ongelman luomalla "pseudo"-vaihteita, kun variaattori pyrkii jäljittelemään klassisten automaattisten vaihteistojen toimintaa. Variaattorin etuja ovat pienempi paino, tehokkuus ja hyvä dynamiikka. Haittapuolena on automaattivaihteistojen erittäin kallis korjaus sekä kyvyttömyys työskennellä tehokkaiden moottoreiden kanssa.

Robotti mekaniikka. Rakenteellisesti tällainen laatikko on hyvin samanlainen kuin tavallinen mekaaninen laatikko. Siinä on kytkin (tai useita) ja voimansiirtoakselit moottorista. Kytkinparin tapauksessa toinen niistä vastaa parillisista vaihteista ja toinen parittomista vaihteista. Heti kun elektroniikka päättelee, että on tarpeen vaihtaa, yhden kytkimen levy avautuu sujuvasti ja toinen päinvastoin sulkeutuu. Suurin ero manuaaliseen laatikkoon on täysin automaattinen ohjaus. Ajotyyli ei myöskään muutu, mikä pysyy samanlaisena kuin "automaatilla".

Edut ovat alhaisempi polttoaineenkulutus, edullinen hinta, erittäin suuri vaihteenvaihtonopeus ja alhainen vaihteiston paino. Tällä laatikolla on myös joitain haittoja. Joissakin ajotavoissa vaihtaminen voi tuntua melko voimakkaasti (etenkin tämäntyyppisten laatikoiden ensimmäiset versiot olivat tämän kohteena). Kallis ja vian sattuessa vaikea korjata.

*Volkswagenin asiantuntijat ovat luoneet uuden, ainutlaatuisen robotinesivalinta laatikkoу toisen sukupolven vaihde - DSG (Direct Shift Gearbox). Tämä Automaattinen siirto yhdistää kaikki nykyaikaiset erityyppiset siirtoteknologiat. Vaihteiden vaihto tapahtuu manuaalisesti, mutta elektroniikka ja erilaiset automatisoidut mekanismit vastaavat koko prosessista.

Mistä automaattivaihteisto on tehty?

Vaihteistovalmistajat parantavat jatkuvasti suunnitteluaan tehdäkseen niistä taloudellisempia ja toimivampia. Jokainen automaattivaihteisto koostuu kuitenkin seuraavista peruselementeistä:

• vääntömomentin muuntaja. Koostuu pumpun ja turbiinin pyöristä, reaktorista;
• öljypumppu;
• planeettavaihteisto. Vaihteiden, kytkinsarjojen ja kytkimien suunnittelussa;
• elektroninen ohjausjärjestelmä - anturit, venttiilirunko (solenoidit + luistiventtiilit), valintavipu.

Vääntömomentinmuunnin automaattivaihteistossa se suorittaa kytkimen toimintoa: siirtää ja lisää vääntömomenttia moottorista planeettavaihteistoon ja kytkee hetkeksi irti vaihteiston moottorista vaihteen vaihtamiseksi.

Pumpun pyörä on kytketty moottorin kampiakseliin ja turbiinipyörä on kytketty planeettavaihteistoon akselin kautta. Reaktori sijaitsee pyörien välissä. Pyörät ja reaktori on varustettu tietyn muotoisilla lavoilla. Kaikki momentinmuuntimen elementit on koottu yhteen koteloon, joka on täytetty ATF-nesteellä.

Planetaarinen reduktori koostuu useista planeettavaihteista. Jokainen planeettavaihteisto sisältää aurinkovaihteen (keskivaihteen), planeettakannattimen satelliittivaihteilla ja kruunupyörän (rengas). Mikä tahansa planeettavaihteen elementti voi pyöriä tai tukkeutua (kuten kirjoitimme edellä, pyöriminen välittyy momentinmuuntimesta).

Jos haluat vaihtaa tietyn vaihteen (ensimmäinen, toinen, peruutus jne.), sinun on estettävä yksi tai useampi planetaarion elementti. Tätä varten käytetään kitkakytkimiä ja jarruja. Kytkimien ja jarrujen liikkuvuutta säätelee mäntien kautta käyttönesteen ATF paine.

Elektroninen ohjausjärjestelmä. Tarkemmin sanottuna sähköhydraulinen, koska. hydrauliikkaa käytetään vaihtamaan suoraan vaihteita (kytkimet ja jarrunauhat) ja estämään kaasuturbiinimoottori, ja elektroniikkaa käytetään säätämään käyttönesteen virtausta. Järjestelmä koostuu:

• hydroblokki. Se on metallilevy, jossa on monia kanavia, joihin on asennettu sähkömagneettiset venttiilit (solenoidit) ja anturit. Itse asiassa venttiilirunko ohjaa automaattivaihteiston toimintaa ECU:lta saatujen tietojen perusteella. Ohjaa nestettä kanavien läpi laatikon mekaanisiin elementteihin - kytkimet ja jarrut;
• anturit - nopeus laatikon sisään- ja ulostulossa, nesteen lämpötila, valintavivun asento, kaasupolkimen asento. Myös automaattivaihteiston ohjausyksikkö käyttää tietoja moottorin ohjausyksiköstä;
• valintavipu;
• ECU - lukee anturin tiedot ja määrittää vaihteenvaihtologiikan ohjelman mukaisesti.

Automaattilaatikon toimintaperiaate

Kun kuljettaja käynnistää auton, moottorin kampiakseli pyörii. Kampiakselista käynnistetään öljypumppu, joka luo ja ylläpitää öljynpainetta laatikon hydraulijärjestelmässä. Pumppu syöttää nestettä momentinmuuntimen pumpun pyörään, se alkaa pyöriä. Pumpun pyörän siivet siirtävät nestettä turbiinin pyörään, mikä saa myös sen pyörimään. Öljyn takaisinvirtauksen estämiseksi pyörien väliin on asennettu kiinteä reaktori, jossa on erityiset siivet - se säätää öljyn virtauksen suuntaa ja tiheyttä synkronoimalla molemmat pyörät. Kun turbiinin ja pumpun pyörien pyörimisnopeudet ovat kohdakkain, reaktori alkaa pyöriä niiden mukana. Tätä hetkeä kutsutaan ankkuripisteeksi.

Lisäksi työhön sisältyy tietokone, venttiilirunko ja planeettavaihteisto. Kuljettaja siirtää valintavivun tiettyyn asentoon. Vastaava anturi lukee tiedot, siirtää sen ECU:hun ja käynnistää valittua tilaa vastaavan ohjelman. Tällä hetkellä planeettavaihteiston tietyt elementit pyörivät, kun taas toiset ovat kiinteitä. Venttiilin runko vastaa planeettavaihteiston elementtien kiinnittämisestä: ATF syötetään paineen alaisena tiettyjen kanavien kautta ja puristaa kitkamäntiä.

Kuten yllä kirjoitimme, hydrauliikkaa käytetään kytkimien ja jarrunauhojen kytkemiseen päälle / pois päältä automaattivaihteistoissa. Elektroninen ohjausjärjestelmä määrittää vaihteen vaihdon hetken nopeuden ja moottorin kuormituksen mukaan. Jokainen nopeusalue (öljynpainetaso) venttiilirungossa vastaa tiettyä kanavaa.

Kun kuljettaja painaa kaasua, anturit lukevat moottorin nopeuden ja kuormituksen ja välittävät tiedot ECU:lle. Saatujen tietojen perusteella ECU käynnistää valittua tilaa vastaavan ohjelman: määrittää vaihteiden sijainnin ja pyörimissuunnan, laskee nesteen paineen, lähettää signaalin tietylle solenoidille (venttiilille) ja kanavalle. nopeutta vastaava avautuu venttiilin rungossa. Kanavan kautta neste pääsee kytkimien ja jarrunauhojen mäntiin, jotka estävät planeettavaihteiston vaihteet halutussa kokoonpanossa. Tämä kytkee halutun vaihteen päälle / pois päältä.

Vaihteen vaihtaminen riippuu myös nopeuden lisäyksen luonteesta: tasaisella kiihtyvyydellä vaihteet kasvavat peräkkäin, jyrkästi kiihdytettäessä alempi vaihde kytkeytyy ensin päälle. Tämä liittyy myös paineeseen: kun painat kevyesti kaasupoljinta, paine kasvaa vähitellen ja venttiili avautuu vähitellen. Terävällä kiihtyvyydellä paine nousee jyrkästi, painaa venttiiliä paljon eikä anna sen avautua heti.

Elektroniikka on laajentanut merkittävästi automaattivaihteiston ominaisuuksia. Hydromekaanisten automaattivaihteistojen klassisia etuja on täydennetty uusilla: erilaisia ​​tiloja, itsediagnoosin kykyä, mukautumiskykyä ajotyyliin, mahdollisuuden valita tila manuaalisesti ja polttoainetaloutta.

Mitä eroa on automaattivaihteistoilla?

Monet autoilijat etsivät edelleen aktiivisesti automaattivaihteistoa, ja tähän on laaja luettelo syistä. Myöskään perinteinen mekaniikka ei ole kadonnut mihinkään. Variaattori lisää vähitellen läsnäoloaan. Mitä tulee roboteihin, näiden laatikoiden ensimmäiset versiot ovat menettämässä jalansijaa, mutta niitä korvataan parannetuilla ratkaisuilla, kuten esivalintavaihteistoilla.

Objektiivisesti katsottuna edes luotettavimmat olemassa olevat automaattivaihteistot eivät voi tarjota samaa luotettavuutta ja kestävyyttä kuin mekaniikka. Samaan aikaan manuaalivaihteisto on huomattavasti huonompi mukavuuden kannalta ja joutuu kuljettajan kohtaamaan tarpeen omistaa liikaa aikaa ja huomiota kytkimen ja vaihteiston valitsimeen.

Jos yrität tarkastella tilannetta mahdollisimman objektiivisesti, voimme sanoa, että meidän aikanamme on parempi ja parempi ottaa auto klassikon kanssa. Tällaiset laatikot ovat luotettavia, edullisia korjaukseen ja huoltoon ja tuntuvat hyvältä erilaisissa käyttöolosuhteissa.

Mitä tulee siihen, mikä vaihdelaatikko on mukavampi, parempi ja miellyttävämpi ajaa, voit turvallisesti laittaa ensiksi taajuusmuuttaja.

Robottimekaniikka sopii autonomistajille, jotka pitävät rauhallisesta liikenteestä kaupungissa ja moottoritiellä, ja niille, jotka haluavat säästää polttoainetta mahdollisimman paljon. esivalintalaatikko (toisen sukupolven robottivaihteistot) on optimaalinen aktiiviseen ajoon, suuriin nopeuksiin ja suuriin nopeuksiin.

Kyllä, jos otamme luotettavuusluokituksen automaattivaihteiston joukosta, niin ensimmäinen paikka on luultavasti momentinmuunnin. CVT:t ja robotit jakavat toisen sijan.

Asiantuntijoiden mielipiteen ja heidän ennusteidensa perusteella tulevaisuus kuuluu edelleen CVT:lle ja esivalintalaatikoille. Heillä on vielä pitkä matka kasvaa ja kehittyä. Mutta nyt näistä laatikoista on tulossa yksinkertaisempia, mukavampia ja taloudellisempia, mikä houkuttelee suuren yleisön ostajia. Mitä tarkalleen valita, se on sinun.