El dispositiu de transmissió automàtica d'un cotxe i el principi de funcionament. Tipus de transmissió automàtica

2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:51

Recentment, les transmissions automàtiques estan guanyant cada cop més popularitat. I hi ha raons per això. Aquesta caixa és més fàcil d'utilitzar i no requereix un "joc" constant amb l'embragatge en els embussos. A les grans ciutats, aquest punt de control està lluny de ser estrany. Però el dispositiu de transmissió automàtica és significativament diferent de la mecànica clàssica. Molts automobilistes tenen por d'agafar cotxes amb aquesta caixa. Tanmateix, les seves pors no estan justificades. Amb un funcionament adequat, una transmissió automàtica no durarà menys que la mecànica. Però per entendre-ho millor, hauríeu d'estudiar amb detall el dispositiu de la transmissió automàtica d'un cotxe. En parlarem al nostre article d'avui.

Varietats

Hi ha diversos tipus d'aquestes caixes. Així doncs, distingeixen:

• Transmissió automàtica hidromecànica.
• Robòtica (DSG).
• Variador.

Quines són les característiques de cadascun d'ells? Considereu-ho a continuació.

ClàssicTransmissió automàtica

La transmissió hidromecànica és el tipus de transmissió automàtica més comú. El dispositiu d'aquesta caixa suposa la presència d'un convertidor de parell, una caixa de canvis manual i un sistema de control. Però aquest disseny es practica en vehicles de tracció posterior. Si es tracta d'un cotxe de tracció davantera, el diferencial també s'inclou al dispositiu de transmissió automàtica i a l'engranatge principal.

El convertidor de parell (conegut col·loquialment com a "donut") és la unitat principal d'aquesta transmissió. Serveix per canviar i transmetre el parell des del volant del motor a la caixa de canvis manual. El donut també serveix per amortir les oscil·lacions i vibracions que es produeixen durant la transferència de forces de rotació del motor de combustió interna.

El convertidor de parell consta de diverses rodes. Això és:

• Turbina.
• Reactor.
• Roda de la bomba.

El disseny també inclou dos embragatges: bloqueig i roda lliure. Tots aquests detalls es troben en un estoig toroidal separat, que sembla un bunyol (d'aquí el nom específic).

La roda de la bomba està connectada al cigonyal del motor. La turbina interactua amb una transmissió manual. Entre aquests dos elements hi ha la roda del reactor. A diferència de tots els altres, està immòbil. Cada roda del transformador hidràulic de transmissió automàtica té fulles entre les quals passa el fluid ATP de treball.

L'embragatge de bloqueig de la transmissió automàtica està dissenyat per bloquejar el GTF (donut) en modes de funcionament específics del motor de combustió interna. Embragatge lliure(també conegut com a desbordament) fa girar la roda del reactor en sentit contrari.

feina GTF

Es realitza en cicle tancat. Així, el líquid ATP comença a fluir de la bomba a la turbina, i després a la roda del reactor a causa de la forma especial de les pales, el cabal d'oli comença a créixer constantment. El fluid ATP fa que la roda de la bomba giri més ràpid. Això augmenta la força del parell. Per cert, el seu paràmetre màxim s'aconsegueix a velocitats mínimes. Això és necessari perquè el cotxe comenci a moure's sense problemes fins i tot sota càrrega. Quan el cotxe comença a agafar velocitat, l'embragatge s'enganxa i el convertidor de parell es bloqueja. En aquesta situació, es realitza una transmissió directa del parell. Val la pena assenyalar que l'embragatge de bloqueig s'activa a la transmissió automàtica en totes les marxes, inclosa la marxa enrere.

Els cotxes moderns utilitzen un embragatge antilliscant. Aquest mode evita que el mecanisme es bloquegi completament, la qual cosa té un efecte positiu en el consum de combustible i en un recorregut suau.

Engranatge planetari

Aquest conjunt funciona com a transmissió manual. La caixa de canvis es pot dissenyar per a quatre, sis, set o vuit velocitats. En casos rars, s'utilitza una transmissió automàtica de nou velocitats (per exemple, als cotxes Land Rover).

Continuem estudiant el dispositiu de transmissió automàtica. L'engranatge planetari consta de diversos engranatges seqüencials. Formen un conjunt d'engranatges planetaris. Cadascuna de les velocitats inclou diversesarticles:

• La corona dentada.
• Satèl·lits.
• Equipament solar.
• Transportista.

Com es fa el canvi de parell? Estudiant el dispositiu del convertidor de parell de transmissió automàtica, cal tenir en compte que aquesta operació es realitza utilitzant diversos elements del conjunt d'engranatges planetaris. Aquest era el portador, així com dos engranatges (sol i corona). El bloqueig d'aquest últim permet augmentar la relació de transmissió. L'engranatge solar, per contra, redueix aquesta relació. I el portador canvia la direcció de gir dels elements.

El bloqueig es fa amb embragatges. Es tracta d'una mena de fre que subjecta determinades parts de la caixa de canvis connectant-les a la carcassa de la caixa de canvis. Depenent de la marca del cotxe ("Mazda" és això o "Ford"), el dispositiu de transmissió automàtica assumeix la presència d'un fre de banda o multidisc. Es tanca amb cilindres hidràulics. Aquests últims es controlen des del mòdul de distribució. S'utilitza un embragatge de rodatge per evitar que el transportista giri en sentit contrari.

Sistema electrònic

El dispositiu i el funcionament de la transmissió automàtica d'un cotxe modern és impossible sense un sistema de control electrònic. Inclou:

• Unitat de control.
• Sensors d'entrada.
• Selector de transmissió automàtica (més endavant tindrem en compte el seu dispositiu).
• Mòdul de distribució.

Tingueu en compte que la llista d'elements d'entrada és força extensa. Per tant, això inclou sensors:

• Posicions del pedal de gas.
• Temperatures del líquid ATP.
• Velocitats de l'eix d'entrada i sortida.
• Posicions del selector de marxa automàtic.

La unitat de control de transmissió automàtica processa contínuament els senyals que provenen d'aquests elements i genera polsos de control per als actuadors. Aquesta unitat es comunica amb l'ECU del motor.

El mòdul de distribució activa els embragatges de fricció i controla el flux de fluid ATP a la transmissió. Aquest mòdul consta de bobines de control i vàlvules solenoides d'accionament mecànic. Aquestes peces estan tancades en una caixa d'alumini independent i estan interconnectades per canals.

Un element important de la transmissió automàtica Honda són els solenoides. També s'anomenen electrovàlvules. Són necessaris per regular la pressió de l'oli de transmissió. I les bobines realitzen el mode de funcionament de la caixa. Els elements s'accionen des de la palanca de la transmissió automàtica.

Com que l'oli ATP és el fluid de treball principal, s'inclou una bomba de tipus d'engranatge al dispositiu de qualsevol transmissió automàtica. Funciona des del nucli del convertidor de parell i és la base del sistema hidràulic de la caixa de canvis. Per refredar l'oli del dispositiu de transmissió automàtica Mercedes, es proporciona un intercanviador de calor especial. Aquest és un petit radiador que es troba davant del cotxe. En alguns models, s'inclou amb el refrigerador principal del refrigerant del motor.

Selector de transmissió automàtica

És aquesta part la que controla directament la transmissió automàtica. Hi ha diversos modes de transmissió automàtica:

• Aparcament.
• Revers.
• Neutral.
• Conduir (avançar).

En alguns cotxes Nissan, el dispositiu de transmissió automàticasuposa la presència d'una modalitat esportiva. Per activar-lo, cal moure el selector de la caixa de canvis a la posició S. El mode es diferencia perquè el canvi de marxes es realitza a velocitats més altes del motor. Això es tradueix en més parell i velocitat del vehicle. Si tenim en compte el Nissan Qashqai, el dispositiu de transmissió automàtica també suposa la presència d'un mode de canvi de marxes manual. Aquesta caixa s'anomena "Tiptronic".

Transmissió robòtica DSG

Aquest és un desenvolupament de l'empresa Volkswagen-Audi. Aquest punt de control va aparèixer a mitjans de la dècada del 2000 i s'instal·la a la majoria de cotxes Skoda i Audi, així com als Volkswagen (inclosos els tuareg).

Una característica clau del DSG automàtic són els canvis ràpids de marxa sense interrupció del flux de potència. Això us permet augmentar el rendiment i l'eficiència de la transmissió. Els cotxes amb DSG tenen una bona dinàmica d'acceleració. Al mateix temps, tenen un consum de combustible més baix en comparació amb els convertidors de parell clàssics.

El disseny i el funcionament d'aquest tipus de transmissió automàtica difereix significativament de la transmissió anterior. Per tant, no hi ha un "donut" habitual. La transmissió del parell es realitza mitjançant l'ús de dos embragatges. A més, es pot instal·lar un dispositiu antirobatori en aquest tipus de transmissió automàtica.

Transmissió DSG

Inclou:

• Volant de doble massa.
• Dues files d'engranatges.
• Unitat final i diferencial.
• Sistema de control electrònic.
• Dobleembragatge.

Va tot tancat en una caixa metàl·lica. Si parlem del doble embragatge, assegura que la potència es transmeti simultàniament a la segona i primera fila de marxes. Si es tracta d'un DSG de sis velocitats, la caixa té una placa de conducció (està connectada a un volant d'inercia de doble massa a través d'un cub d'entrada) i embragatges de fricció. Aquests últims estan connectats als trens d'engranatges a través del centre principal.

Per cert, el tipus d'embragatge pot ser diferent a la caixa DSG. Si és de sis velocitats, el disseny utilitza un embragatge humit. L'oli proporciona no només lubricació, sinó també refredament dels discos de fricció. Això augmenta significativament el recurs dels agregats.

Si parlem de la transmissió de set velocitats, aquí s'aplica un esquema sec. Això redueix significativament la quantitat d'oli utilitzat. Si en el primer cas, el funcionament del DSG requeria almenys sis litres i mig, en el segon, no més de dos. La bomba que bombeja el lubricant és elèctrica. Aquest disseny, segons els experts, és menys fiable i no té un gran recurs.

Pel que fa als engranatges, el primer s'encarrega del funcionament de les velocitats inverses i imparelles. El segon s'utilitza per controlar els engranatges parells. Cadascuna de les files és un eix secundari i primari amb un conjunt específic d'engranatges. L'element primari és complet i coaxial, i els engranatges estan connectats rígidament a l'eix. Al mateix temps, els engranatges secundaris giren lliurement. També en el disseny hi ha sincronitzadors. Faciliten la inclusió d'una determinada velocitat al punt de control. Ael cotxe podria moure's cap enrere, s'inclou un eix intermedi a la caixa DSG; està equipat amb una marxa enrere.

El canvi de marxa està controlat per l'electrònica. Inclou diversos sensors, una unitat de control i una unitat electrohidràulica amb una massa d'actuadors. El mòdul de control es troba al cárter de la transmissió automàtica robòtica. Durant el funcionament de la caixa de canvis, els sensors analitzen la velocitat dels eixos a la sortida i l'entrada, la pressió de l'oli, la posició de les forquilles del canvi de marxes, així com la temperatura del lubricant. A partir d'aquests senyals, l'ECU implementa un o un altre algorisme de control.

Gràcies al bloc, es controla el circuit hidràulic de la caixa de canvis. Aquest sistema inclou:

• Carretes distribuïdores. S'accionen des de la palanca de canvi.
• Vàlvules solenoides. Aquests elements s'utilitzen per canviar de velocitat.
• Vàlvules de control de pressió. Gràcies a ells, l'embragatge de fricció funciona.

Els dos últims components fan referència als controls de l'actuador de la caixa de canvis robòtica.

A més, el disseny d'aquesta caixa proporciona un multiplexor. Permet controlar cilindres hidràulics amb electrovàlvules. Notablement, el nombre del primer és el doble que el del segon. Així, en la posició inicial de l'element s'activen alguns cilindres hidràulics, i en posició de treball, d' altres.

L'algorisme de la transmissió robòtica consisteix en la commutació seqüencial de diverses marxes. Així, quan el cotxe comença a moure's pel primer, el segonja està enganxat amb el segon disc. Després d'un conjunt de certes revolucions, es produeix un canvi instantani. Després de tot, el sistema no necessita seleccionar un o un altre eix: els engranatges ja han començat a funcionar.

On s'utilitza aquesta caixa de canvis? Bàsicament, el DSG s'utilitza en cotxes de classe B, C i D. En molts aspectes, tot depèn de les característiques tècniques del propi motor. Així, una caixa de sis velocitats és capaç de suportar un parell de 350 Nm. I el DSG de set bandes és només 250. Per tant, aquesta caixa no està instal·lada en cotxes potents.

Variador

Aquest és un tipus de transmissió automàtica relativament nou, tot i que les primeres còpies es van començar a utilitzar des de l'any 59. Així doncs, el primer cotxe amb caixa de canvis variable va ser el Daf. A més, aquest esquema va començar a ser practicat per fabricants com Ford i Fiat. Tanmateix, aquesta caixa es va utilitzar àmpliament fa només 10 anys. Ara aquesta caixa de canvis s'utilitza als cotxes:

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

La característica clau és que no té engranatges per si mateixos. El variador és una transmissió variable contínua que proporciona un canvi suau en les relacions de canvi a mesura que el vehicle augmenta la velocitat. El principal avantatge d'aquesta caixa de canvis és la coordinació òptima de la càrrega del cotxe amb la velocitat del cigonyal. Això es tradueix en una alta eficiència de combustible i productivitat. La suavitat de la marxa també es millora notablement, perquè aquí s'exclouen les sacsejades durant l'acceleració dinàmica.

El cotxe agafa velocitat ràpidament, sense sacsejades, amb la màxima fluïdesa possible. Però a causa de certes restriccions de parell i potència, les transmissions automàtiques variables només s'utilitzen en cotxes i alguns crossovers. A més, el cost del cotxe al variador augmenta notablement, ja que aquesta transmissió és bastant d' alta tecnologia.

Dispositius i tipus

Només hi ha dos tipus d'aquestes transmissions. Aquest és un variador toroidal i de corretja en V. Aquest últim és el més utilitzat. Però independentment del tipus, tenen el mateix dispositiu (la transmissió automàtica de Toyota no és una excepció). Per tant, el disseny inclou:

• Transmissió CVT.
• Mecanisme que transmet el parell.
• Sistema de control.
• Mecanisme per desenganxar la caixa de canvis i per enganxar la marxa enrere.

Per tal que la caixa percebi i transmeti el parell, s'activen els mecanismes d'embragatge següents:

• Centrífuga automàtica. S'utilitza en CVT Transmatic.
• Multidisc humit. Aquests són variadors Multimatic.
• Caixes electròniques ("hiper" utilitzades en alguns cotxes japonesos).
• Convertidor de parell. Alguns exemples inclouen les transmissions Extroid, Multidrive i Multimatic.

L'últim tipus de connexió és el més popular i amb més recursos. Tingueu en compte que l'accionament de la caixa de canvis variable pot ser per corretja o cadena.

El primer tipus consisteix en una o dues transmissió per corretja. també aEl dispositiu de transmissió automàtica Toyota inclou dues politges. Aquests últims formen una mena de discs cònics que són capaços de separar-se i separar-se. Així, es modifica el diàmetre de la politja. Per apropar els cons, es proporcionen molles especials al dispositiu de transmissió automàtica Mazda (de vegades s'utilitza força centrífuga). El disc cònic té un angle d'inclinació de 20 graus. Això permet que la corretja de transmissió es mogui amb una resistència mínima.

A les CVT Multitronic s'utilitza una cadena metàl·lica. Consta de diverses plaques que estan connectades per eixos. Aquest disseny té una bona flexibilitat. El radi de flexió és de fins a 25 mil·límetres. A diferència d'un variador de corretja, un variador de cadena proporciona transmissió de parell amb contacte puntual de les plaques amb els discs. En aquestes zones es produeixen altes tensions. Gràcies a aquest esquema, s'assegura la mínima pèrdua en la transmissió del parell i la millor eficiència. Els discs cònics estan fets d'acer de rodaments d' alta resistència.

A causa de les característiques i la disposició del disseny, el cos de la vàlvula de transmissió automàtica no pot proporcionar moviment invers. Per tant, s'utilitzen mecanismes auxiliars al variador per enganxar la marxa enrere. Aquest és un engranatge planetari. Té el mateix dispositiu i principi de funcionament que en les transmissions automàtiques de convertidor de parell clàssic.

També en el disseny d'aquest punt de control hi ha un sistema de control electrònic. Proporciona un ajust sincrònic del diàmetre de la politja variadora en funció de la velocitat actual del motor. Aquest sistemaproporciona i la inclusió de la transmissió inversa. El variador es controla mitjançant el selector, que es troba a la cabina. Els modes de control són els mateixos que en una transmissió automàtica convencional. El dispositiu i la reparació d'aquestes caixes també són similars. Tanmateix, observem que molts serveis tenen por de portar aquests cotxes a la feina, perquè simplement no tenen l'experiència adequada. Aquesta caixa va aparèixer a Rússia recentment i hi ha molts mites sobre la correcció del manteniment i la reparació al seu voltant. Els experts diuen que per a aquesta caixa de canvis n'hi ha prou amb canviar l'oli a temps i no sobreescalfar el mecanisme en si.

Conclusió

Així doncs, vam descobrir quins tipus de transmissió automàtica són, com funciona i com funciona. Què triar per a un entusiasta del cotxe normal? L'experiència d'explotació demostra que la millor opció seria comprar un cotxe amb una transmissió automàtica de convertidor de parell clàssic. Aquesta caixa és familiar per a molts: es pot reparar i reparar en qualsevol servei. A més, les màquines modernes d'aquest tipus es distingeixen per un bon recurs de 300-400 mil quilòmetres. Pel que fa al robot DSG i al variador continu, aquestes caixes no cobreixen més de 150 mil a les nostres carreteres. Aleshores comencen els problemes i les inversions serioses. Per tant, t'has d'abstenir de comprar-los.