Vertaa automaattivaihteistoja: sarja, kaksoiskytkin, CVT

Automaattivaihteistot ovat saamassa suosiota autojen omistajien keskuudessa. Mitkä ovat tällaisten lähetysten päätyypit ja mitkä ovat niiden edut ja haitat?

Yhdysvaltoja pidetään automaattivaihteiston syntymäpaikkana. Vuonna 1904 Boston-yhtiö tarjosi kaksinopeuksisen automaattivaihteiston. Tämän mekanismin toiminta oli tosin erittäin epäluotettavaa, mutta idea löysi hedelmällisen maaperän ja Yhdysvalloissa alkoi ilmestyä erilaisia ​​malleja automaattisella vaihteenvaihdolla.

Ensimmäinen automaattivaihteisto, joka oli rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlainen kuin nykyaikaiset vaihteistot, ilmestyi kuitenkin vasta ennen toista maailmansotaa. Se oli General Motorsin kehittämä Hydra-Matic-vaihteisto.

kauppa

Hydraulinen voimansiirto

Automaattivaihteistoista yleisimmät (toistaiseksi) ovat hydrauliset vaihteistot. Tämä on monimutkainen mekanismi, joka koostuu useimmiten vääntömomentinmuunninkokoonpanosta tai vääntömomentinmuuntimesta, jossa on useita planeettavaihteita.

Planeettavaihteiden vaihteet on kytketty tai lukittu asianmukaisilla kitkakytkimillä ja monilevy- (monilevy)- tai nauhajarruilla. Tässä tapauksessa hydraulisen voimansiirron pakollinen osa on öljy, joka kaadetaan kokonaan vaihteistoon.

Vaihteen vaihtaminen suoritetaan estämällä erilaisia ​​aurinkovaihteita, jotka ovat vuorovaikutuksessa vapaaratojen, levykytkimien (yleensä monilevyisten), nauhajarrujen ja muiden hydraulikäyttöisten kitkaelementtien kanssa.

Katso myös: ESP-vakautusjärjestelmä - tarkista, miten se toimii (VIDEO) 

Hydraulisten voimansiirtojen suunnittelukehityksiä ovat vesivoimansiirrot (esimerkiksi lisävälityssuhteen eli ns. kickdown-toiminnolla) ja elektronisesti ohjatut voimansiirrot. Tässä tapauksessa vaihteistossa voi olla useita toimintatiloja, esimerkiksi urheilu tai mukavuus.

Lisäsi myös välityssuhteiden määrää. Ensimmäisissä hydraulikoneissa oli kolme välityssuhdetta. Tällä hetkellä viisi tai kuusi vaihdetta ovat vakiona, mutta on jo malleja, joissa on yhdeksän.

Erityinen automaattivaihteistotyyppi on sekventiaalivaihteisto (tunnetaan myös puoliautomaattivaihteistona). Tämän tyyppisessä mekanismissa vaihteita voidaan vaihtaa käyttämällä vipua, joka liikkuu vain eteenpäin tai taaksepäin ja vaihtaa yhden vaihteen ylös tai alas, tai käyttämällä ohjauspyörässä olevia päitsimiä.

Tämä ratkaisu on mahdollista vaihteiston toimintaa ohjaavan elektronisen mikroprosessorin käytön ansiosta. Sekvenssivaihteistoja käytetään yleisesti Formula 1 -autoissa, ja niitä löytyy tuotantoautoista, mukaan lukien Audi, BMW, Ferrari.  

Asiantuntijan mukaan

Vitold Rogovsky, ProfiAuto-verkko:

– Hydraulisten automaattivaihteistojen etuna on ennen kaikkea ajomukavuus, ts. ei tarvitse vaihtaa manuaalisesti. Lisäksi tämäntyyppinen vaihteisto suojaa moottoria ylikuormitukselta, tietysti edellyttäen, että vaihteistoa käytetään oikein. Vaihteisto mukautuu moottorin kierrosnopeuteen ja valitsee sopivan vaihteen. Sen mekanismin suurin haittapuoli on kuitenkin korkea polttoaineenkulutus. Automaattivaihteistot ovat suuria ja raskaita, joten ne sopivat ensisijaisesti suuriin, tehokkaisiin moottoreihin, joiden kanssa ne toimivat erittäin hyvin. Näiden lähetysten tietty haittapuoli on myös se, että käytetty kopio löytyy jälkimarkkinoilta.

Jatkuvasti säädettävät vaihteistot

Portaattomasti säädettävä vaihteisto on eräänlainen automaattivaihteisto, mutta melko spesifisellä laitteella. Ratkaisuja on kaksi - perinteinen planeettavaihteisto ja nyt yleisempi CVT (Continuous Variable Transmission) -vaihteisto.

Ensimmäisessä tapauksessa planeettavaihteisto on vastuussa vaihteiden vaihdosta. Muotoilu muistuttaa aurinkokuntaa pienoiskoossa. Vaihteiden valitsemiseen se käyttää hammaspyörien sarjaa, joista suurimmassa on sisäinen kytkentä (ns. rengashammaspyörä). Toisaalta sisällä on keskellä oleva (ns. aurinko) pyörä, joka on kytketty vaihteiston pääakseliin, ja sen ympärillä muut vaihteet (eli satelliitit). Vaihteet vaihdetaan estämällä ja kytkemällä planeettavaihteen yksittäisiä elementtejä.

Katso myös: Start-stop-järjestelmät. Voitko todella säästää? 

CVT puolestaan ​​on CVT portaattomasti säädettävällä vaihteistolla. Siinä on kaksi kartiopyöräsarjaa, jotka on yhdistetty toisiinsa kiilahihnalla tai monilevyketjulla. Moottorin kierrosluvusta riippuen kartiot lähestyvät toisiaan, ts. hihnan halkaisija on säädettävissä. Tämä muuttaa välityssuhdetta.

Asiantuntijan mukaan

Vitold Rogovsky, ProfiAuto-verkko:

– CVT:tä käytetään suhteellisen pienten mittojensa ja pienen painonsa vuoksi pienikokoisissa ja pienemmillä moottoreilla varustetuissa kaupunkiautoissa. Näiden voimansiirtojen etuna on, että ne ovat huoltovapaita. Edes öljynvaihtoa ei suositella ja ne kestävät saman ajokilometrin kuin moottori. Lisäksi vaihteen vaihdon hetki on lähes huomaamaton. Ne eivät ole yhtä kalliita kuin hydraulilaatikot eivätkä lisää paljon auton hintaan. Toisaalta suurin haittapuoli on merkittävä viive reaktiossa kaasupolkimen painamiseen, ts. tehohäviö. Se liittyy myös lisääntyneeseen polttoaineenkulutukseen. CVT-vaihteistot eivät sovellu turbomoottoreihin.

Kahdelle kytkimelle

Kaksoiskytkinvaihteisto on tehnyt siitä uraa jo usean vuoden ajan. Tällainen vaihdelaatikko ilmestyi ensimmäisen kerran markkinoille tämän vuosisadan alussa Volkswagen-autoissa, vaikka sitä oli aiemmin löydetty ralliautoista ja Porsche-kilpa-autoista. Tämä on DSG (Direct Shift Gearbox) -vaihteisto. Tällä hetkellä monilla valmistajilla on jo tällaisia ​​laatikoita, mm. Volkswagen-konsernin ajoneuvoissa sekä BMW:ssä tai Mercedes AMG:ssä tai Renaultissa (esim. Megane ja Scenic).

Kaksoiskytkinvaihteisto on manuaalisen ja automaattisen vaihteiston yhdistelmä. Vaihteisto voi toimia sekä täysin automaattisessa tilassa että manuaalisella vaihteistotoiminnolla.

Tämän vaihteiston tärkein suunnitteluominaisuus on kaksi kytkintä, ts. kytkinlevyt, jotka voivat olla kuivat (heikommat moottorit) tai märät, käyvät öljyhauteessa (tehokkaammat moottorit). Yksi kytkin vastaa parittomista vaihteista ja peruutusvaihteista, toinen kytkin vastaa parillisista vaihteista. Tästä syystä voimme puhua kahdesta rinnakkaisesta vaihdelaatikosta, jotka on suljettu yhteiseen koteloon.

Katso myös: Muuttuva venttiilin ajoitus. Mitä se antaa ja onko se kannattavaa 

Kahden kytkimen lisäksi on myös kaksi kytkinakselia ja kaksi pääakselia. Tämän suunnittelun ansiosta seuraava korkeampi vaihde on edelleen valmis välittömään käyttöön. Esimerkiksi auto käy kolmannella vaihteella, ja neljäs on jo valittu, mutta ei vielä aktiivinen. Kun ihanteellinen vaihteen vääntömomentti saavutetaan, kolmannen vaihteen pariton kytkin avautuu ja parillinen kytkin sulkeutuu neljännellä vaihteella, joten vetoakselin pyörät saavat edelleen vääntömomentin moottorista. Vaihtoprosessi kestää noin neljä sadasosaa sekunnista, mikä on vähemmän kuin silmänräpäys.

Lähes kaikki kaksoiskytkinvaihteistot on varustettu lisäkäyttötavoilla, kuten "Sport".

Asiantuntijan mukaan

Vitold Rogovsky, ProfiAuto-verkko:

– Ei vääntömomentin keskeytystä kaksoiskytkinvaihteistossa. Tämän ansiosta autolla on erittäin hyvä kiihtyvyys. Lisäksi moottori toimii optimaalisella vääntömomenttialueella. Lisäksi on toinen etu - polttoaineenkulutus on monissa tapauksissa pienempi kuin manuaalivaihteiston tapauksessa. Lopuksi kaksoiskytkinvaihteistot ovat erittäin kestäviä. Jos käyttäjä seuraa öljynvaihtoa 60 tuhannen kilometrin välein, ne eivät käytännössä hajoa. Jälkimarkkinoilla on kuitenkin autoja, joissa mittari on ilmestynyt ja tässä tapauksessa on vaikea ylläpitää tällaisen vaihteiston oikeaa käyttöikää. Tavalla tai toisella saatat törmätä myös autoihin, joissa näitä tarkastuksia ei ole tehty ja vaihteisto on yksinkertaisesti kulunut. Myös kaksoismassavauhtipyörän vaurioituminen aiheuttaa vaaran näille vaihteistoille, koska silloin ei-toivottuja tärinöitä välittyy vaihteistomekanismiin. Kaksoiskytkinvaihteiston haittana on myös niiden korkea hinta. 

Wojciech Frölichowski