El dispositiu i principi de funcionament de la transmissió automàtica d'un cotxe

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

Avui, els cotxes estan equipats amb diversos tipus de caixes de canvi. I si abans la majoria eren mecànics, ara cada cop són més els conductors que prefereixen l'automàtica. Això no és sorprenent, perquè aquesta transmissió és més còmoda d'utilitzar, sobretot quan es tracta de viatges a la ciutat. Fins fa poc, aquestes caixes es caracteritzaven per una baixa eficiència. Els antics convertidors de parell van canviar de marxa lentament i amb ells el cotxe va gastar molt més combustible. Però avui el disseny, el dispositiu i el principi de funcionament de la transmissió automàtica són lleugerament diferents. Aquestes caixes són maneres de canviar ràpidament i amb elles el cotxe consumeix menys combustible. Però primer és el primer.

Tipus

En aquests moments hi ha diverses varietats de transmissions automàtiques. Es tracta d'un clàssic automàtic amb un convertidor de parell, un variador i un robot DSG. Aquest últim va ser desenvolupat específicament per l'empresa "Volkswagen-Audi". El dispositiu i el principi de funcionament de les transmissions automàtiques d'aquests tipus són molt diferents. Però el que els uneix és el canvi de velocitats en mode automàtic. Fem una ullada més de prop a les característiques de cadascuna d'aquestes transmissions.

Ametralladora normal

És una caixa de canvis hidromecànica. Tot i que el disseny va aparèixer fa més de mig segle, encara és molt rellevant. Per descomptat, el seu dispositiu s'ha millorat significativament fins avui. Ara aquestes caixes tenen sis engranatges. Si parlem de cotxes dels anys 80 i 90, tenien una transmissió automàtica de quatre velocitats.

Aquesta caixa de canvis inclou:

• Transmissió manual.
• Convertidor de parell o donut.
• Sistema de control.

Si un cotxe de tracció davantera està equipat amb aquesta transmissió, també s'inclouen l'engranatge principal i el diferencial. Una de les peces més bàsiques d'una transmissió automàtica és el convertidor de parell. Consta de diverses parts. Es tracta de rodes de bombeig, turbina i reactor. Gràcies a ells, es realitza una transmissió suau del parell des del motor de combustió interna a una transmissió manual.

Un altre dispositiu de transmissió automàtica inclou un embragatge (roda lliure i bloqueig). Aquests elements, juntament amb les rodes de la turbina, estan tancats en una caixa metàl·lica rodona, amb forma de donut. Dins del convertidor de parell hi ha un fluid ATP que funciona. La roda de la bomba està connectada al cigonyal. I des del costat del punt de control hi ha la turbina. També es col·loca una roda de reactor entre aquests dos elements.

Com funciona?

Quin és el principi de funcionament d'aquest tipus de transmissió automàtica? Funciona una màquina clàssica de llaç tancat. Com hem dit abans, a dins hi ha ATPlíquid. És una mena d'oli d'engranatges. Però, a diferència d'una caixa de canvis mecànica, no només realitza una funció de lubricació, sinó que també transmet el parell. Quin és el principi de funcionament d'un acoblament de fluid de transmissió automàtica? Sota pressió, aquest líquid entra a la roda de la turbina (des de la roda de la bomba) i després entra a la roda del reactor. Com que té pales d'una forma especial, el cabal de fluid comença a augmentar gradualment durant la rotació de l'element. Així, l'oli ATP acciona la roda de la turbina.

El parell màxim a la transmissió es genera quan el cotxe arrenca. A mesura que augmenta la velocitat de la màquina, s'activa l'embragatge de bloqueig. Aquest últim serveix per bloquejar dur el "donut" de la transmissió automàtica en determinats modes de funcionament del motor de combustió interna. Això sol passar quan la velocitat de gir dels eixos és la mateixa. Així, el parell es transmet directament a la caixa, sense "lapejar" i canviar la relació de transmissió. Per cert, un embragatge antilliscant s'utilitza a les transmissions automàtiques modernes. És capaç d'eliminar el bloqueig complet del convertidor de parell en determinats modes. Això contribueix a una acceleració suau i a una economia de combustible.

Transmissió manual en transmissió automàtica

Com a tal, no hi ha cap mecànic conegut per a tots els automobilistes en aquesta transmissió. La funció de la caixa de canvis mecànica la realitza una caixa de canvis planetària. Es pot dissenyar per a un nombre diferent de passos: de quatre a vuit. Tot i així, les opcions més habituals són les transmissions automàtiques de sis velocitats. En casos rars, podeu trobar una automàtica de nou velocitats (per exemple, al Range Rover Evog).

Com funciona una transmissió automàtica? Aquest node en la transmissió és un conjunt de diverses velocitats seqüencials. Tots ells estan units en un conjunt d'engranatges planetaris. La caixa de canvis planetari inclou els components següents:

• Sol i anell.
• Transportista.
• Satèl·lits.

Si aprofundeixes en el dispositiu i el principi de funcionament del convertidor de parell de transmissió automàtica, notaràs que el canvi de parell es realitza precisament amb l'ajuda del portador, així com de l'anella i els engranatges solars.. Quan el segon mecanisme està bloquejat, la relació de transmissió augmenta. El bloqueig en si es realitza mitjançant l'accionament d'embragatges de fricció. Agafen les parts de la caixa d'engranatges planetàries connectant-les al cos de la caixa. Depenent de la marca del cotxe, el disseny utilitza un fre de fricció multidisc o de banda. Tots dos tipus de sistemes estan controlats per cilindres hidràulics. El senyal als embragatges prové del mòdul de distribució. I per evitar que el transportista giri en sentit contrari, el dispositiu de transmissió automàtica té un embragatge de rodatge.

Sistema de control

Ara és impossible imaginar una transmissió automàtica, el principi de la qual no dependria de l'electrònica. Així, aquest sistema inclou diversos sensors, un mòdul de distribució i una unitat de control. Durant el funcionament de la transmissió automàtica, el sistema llegeix informació de diversos elements. Es tracta d'un sensor de temperatura de líquid ATP, velocitat de l'eix a la sortida i entrada, així com la posició de l'accelerador. Tots aquests senyals es processen en temps real. Aleshores, la unitat de control genera el controlimpulsos que entren als actuadors. També observem que el principi de funcionament del cos de la vàlvula de transmissió automàtica es basa no només en la lectura de dades dels sensors, sinó també en la coordinació dels senyals disponibles a la unitat de control electrònic del motor.

El mòdul de distribució s'encarrega de controlar el cabal del fluid de treball i del funcionament dels embragatges de fricció, que consta de:

• Vàlvules solenoides (són accionades mecànicament).
• Vàlvules de bobina.
• Carcassa d'alumini que conté les peces anteriors.

Tenint en compte el principi de funcionament de la transmissió automàtica de Toyota, és important tenir en compte una cosa com els solenoides. Aquestes peces també s'anomenen vàlvules solenoides. Per a què serveixen els solenoides? Gràcies a aquests elements, es regula la pressió del fluid ATP a la caixa. D'on ve la pressió de l'oli? Aquesta tasca es realitza mitjançant una bomba d'engranatges de transmissió automàtica especial. El seu principi de funcionament és senzill. Aquest element funciona des del centre "donut". Giro amb una certa freqüència, capta una certa quantitat d'oli amb els impulsors i el bombeja. I perquè el fluid de treball no es sobreescalfi i no es vulneri el principi de funcionament de la transmissió automàtica del cotxe, hi ha un radiador en el disseny d'algunes caixes. Es pot col·locar per separat al davant (amagat sota el para-xocs) o connectar-se al radiador de refrigeració principal. Aquest darrer esquema es practica sovint en cotxes Mercedes.

Selector

El principi de funcionament del selector de transmissió automàtica és extremadament senzill. Aquest mecanisme està connectat estructuralment a la bobina, que realitza un determinat modetreball de transmissió automàtica. N'hi ha diversos:

• Aparcament.
• Revers.
• Neutral.
• Drive.

Però això no és tot. Si tenim en compte el principi de funcionament de la transmissió automàtica Honda, notareu que hi ha un mode esportiu al selector. Per activar-lo, només cal que moveu el mànec a la posició adequada. Tenint en compte el principi de funcionament de la transmissió automàtica Nissan, val la pena dir que en alguns models hi ha la possibilitat de canviar de marxa manual.

DSG Robot

Aquest tipus de transmissió automàtica ha aparegut relativament recentment. Els primers models es van començar a utilitzar només a mitjans dels anys 2000. Inicialment, aquestes caixes es van instal·lar als cotxes Skoda. Però també es poden trobar a Volkswagen i Audi.

Entre les característiques, val la pena destacar un principi completament diferent del funcionament de la transmissió automàtica. El convertidor de parell com a tal està absent aquí en principi. En canvi, utilitza un embragatge de doble placa i un volant d'inèrcia de doble massa. Aquest disseny us permet reduir significativament l'interval de temps entre els canvis de marxa.

Pel que fa al dispositiu, aquesta caixa inclou:

• Transmissió manual amb dues files d'engranatges.
• Sistema de control electrònic.
• Diferencial.
• Marca final.
• Doble embragatge.

Tots els elements anteriors estan tancats en una única caixa metàl·lica. Per què el disseny utilitza un doble embragatge i dues fileres d'engranatges? Si tenim en compte el principi de funcionament d'una transmissió automàtica d'un cotxe amb DSG, ho necessiteutingueu en compte que mentre un engranatge està en funcionament, el segon ja es prepara per a la propera inclusió. Això passa en accelerar i en desaccelerar. Els embragatges de fricció també estan presents en aquesta caixa de canvis. Estan connectats a través del nucli principal amb els trens d'engranatges de la transmissió.

Hi ha diversos tipus de caixes DSG:

• Sis velocitats.
• Set velocitats.

El principi de funcionament del primer tipus de transmissió automàtica es basa en l'acció d'un embragatge "mullat". Per tant, a la caixa hi ha un oli especial que proporciona no només lubricació, sinó també refredament dels embragatges. El fluid a pressió circula pel sistema i transmet el parell.

Pel que fa al segon tipus de DSG, aquí ja s'ha aplicat un embragatge sec. El principi de funcionament és similar a una transmissió manual: el disc es pressiona contra el volant i, mitjançant la fricció, transmet el parell. Segons els experts, aquest esquema de disseny és menys fiable. El recurs del disc és d'uns 50.000 quilòmetres i el cost de substitució arriba als 700 dòlars, inclosos els consumibles.

Els intervals dede marxes inclouen velocitats inverses, parells i senars. Cada fila és un conjunt d'eixos (constituïts per primaris i secundaris), així com un determinat conjunt d'engranatges. Per dur a terme el moviment cap enrere, el disseny utilitza un eix intermedi amb marxa enrere.

Com en una màquina clàssica, hi ha una electrònica que controla el canvi de velocitat. Això inclou la unitat de control, sensors i actuadors. Així, primer, els sensors llegeixen dades sobre la velocitat dels eixos ila posició de la forquilla de l'engranatge i, a continuació, la unitat analitza aquesta informació i aplica un algorisme de control específic.

El circuit hidràulic DSG consta de:

• Vàlvules de bobina que funcionen des del selector.
• Vàlvules solenoides (mateixes solenoides). Serveixen per canviar de marxa en mode automàtic.
• Vàlvules de control de pressió, que contribueixen al bon funcionament de l'embragatge de fricció.

Com funciona DSG?

El principi de funcionament del sistema hidràulic de la transmissió automàtica del robot és canviar seqüencialment una sèrie d'engranatges. Quan el cotxe comença a moure's des d'un lloc, el sistema inclou la primera velocitat. En aquest cas, el segon ja està compromès. Tan bon punt el cotxe ha guanyat una velocitat més alta (uns 20 quilòmetres per hora), l'electrònica canvia la velocitat a augmentada. La tercera marxa ja està enganxada. Això va fins al més alt. Si el cotxe frena, l'electrònica enganxa la marxa ja baixa. El canvi és instantani, ja que el disseny inclou dues files d'engranatges.

Aplicació

Val la pena assenyalar que aquesta transmissió no s'utilitza en tots els cotxes. Com hem dit anteriorment, la majoria són cotxes de l'empresa VAG. Però els vehicles comercials (per exemple, Volkswagen Crafter) no estan equipats amb ells. I tot perquè la caixa està dissenyada per a un determinat llindar de parell. No ha de superar els 350 Nm.

Això s'aplica a les transmissions de sis velocitats. DSGa set velocitats i no suporten en absolut més de 250 Nm. Per tant, pots trobar-te com a màxim als tuaregs i als cotxes més febles com el Passat o l'Octavia.

Variador

Aquesta caixa de canvis també funciona en mode automàtic. Va aparèixer fa mig segle, però només els últims 10-15 anys s'han utilitzat activament. Què és un variador? Es tracta d'una transmissió automàtica variable contínua que canvia suaument la relació de transmissió mitjançant una transmissió per corretja o cadena. Les relacions de canvi canvien a mesura que el vehicle agafa velocitat. Actualment, aquesta caixa és àmpliament utilitzada pels fabricants d'automòbils següents:

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

Quins són els avantatges d'aquesta caixa? Gràcies a un canvi suau de la relació de canvis, el cotxe agafa velocitat ràpidament i sense sacsejades. El conductor i els passatgers no senten cops durant l'acceleració, per molt que prem el pedal de l'accelerador. No obstant això, aquí hi ha trampes. Aquesta caixa també té límits de parell, com el DSG. Per tant, s'utilitza principalment en cotxes de passatgers.

Varietats de variadors

Hi ha diversos tipus de dades de transmissió:

• Toroide.
• Variador de corretja en V.

Al mateix temps, tots dos tipus de caixes tenen gairebé el mateix dispositiu i principi de funcionament. El disseny del variador inclou:

• Sistemacontrols.
• Poltja que proporciona transmissió del parell.
• Transmissió per cadena o corretja.
• Mecanisme d'alliberament de la caixa (utilitzat per enganxar la marxa enrere).

Per tal que la transmissió percebi el parell, hi ha un embragatge implicat en el disseny. Pot ser de diversos tipus:

• Automàtic centrífug.
• Electrònica.
• Multidisc.

També hi ha aquests variadors on s'utilitza un convertidor de parell com a embragatge (com a les màquines automàtiques clàssiques). Normalment, aquest esquema es practica a les caixes Honda Multimatic. Els experts creuen que aquest tipus d'embragatge és el més fiable i amb més recursos.

Drive

Com ja hem dit, al variador es pot utilitzar un accionament diferent: cadena, corretja dibo. Aquest últim és més popular. La corretja va sobre dues politges, que formen discos cònics. Aquestes politges es poden moure i separar segons la necessitat. Per apropar els discos, es proporcionen molles especials en el disseny. Les mateixes politges tenen un lleuger angle d'inclinació. El seu valor és d'aproximadament 20 graus. Això es fa perquè el cinturó es mogui amb una resistència mínima durant el funcionament de la caixa.

Ara sobre la transmissió en cadena. La cadena d'una caixa de canvis variable automàtica és de diverses plaques metàl·liques que estan connectades per eixos. Segons els experts, aquesta unitat i disseny són més flexibles. La cadena és capaç de doblegar-se en un angle de fins a 25 graus sense perdre recursos. Però a diferència d'una transmissió per corretja, aquesta unitat ho téprincipi de funcionament diferent. La transmissió automàtica transmet el parell a través de contacte puntual amb les politges. En determinades zones, es forma una gran tensió (força de fricció). Això aconsegueix una alta eficiència. I perquè les politges no es desgastin per aquesta tensió, estan fetes d'acer de coixinets d' alta resistència.

Marxa de marxa enrere en CVT

Com que l'accionament del variador només pot girar en una direcció, els enginyers van haver de desenvolupar una caixa de canvis planetària independent per implementar la marxa enrere. Està dissenyat i funciona de manera semblant a una caixa de canvis en una màquina clàssica.

Sistema de control

Semblant a les transmissions automàtiques anteriors, la CVT utilitza un sistema de control electrònic. Tanmateix, el seu principi de funcionament és una mica diferent. Així, el sistema proporciona l'ajust del diàmetre dels discos variadors.

A mesura que canvia la velocitat, el diàmetre d'una politja augmenta i l' altra disminueix. Els modes es controlen mitjançant el selector gràcies al sensor de transmissió automàtica. El principi de funcionament d'un variador amb accionament per cadena i corretja és canviar el diàmetre de les politges.

Sobre els problemes

A causa del disseny complex i la baixa prevalença, molts serveis es neguen a treballar amb aquestes transmissions. Per tant, les CVT no han arrelat bé al nostre país. Com ha demostrat l'experiència operativa, el recurs d'aquesta caixa, fins i tot amb un manteniment adequat, no supera els 150 mil quilòmetres. En vista d'això, és raonable comprar aquests cotxes només en condicions noves, que estan en garantia. És perillós agafar un cotxe amb un variador de les mans: podeu pujar-hireparacions cares, que no tots els serveis es faran.

Resum

Així vam descobrir el dispositiu i el principi de funcionament d'una transmissió automàtica hidromecànica, una robòtica i un variador. Com podeu veure, totes aquestes caixes estan disposades de manera diferent i tenen el seu propi algorisme d'acció. Quina transmissió és millor triar? Els experts diuen que l'opció més raonable seria una màquina escurabutxaques clàssica. Com ha demostrat l'experiència operativa, els propietaris de cotxes amb DSG i CVT sovint recorren als serveis i el manteniment d'aquestes caixes és car. La clàssica màquina escurabutxaques porta molt de temps al mercat i el seu disseny s'està perfeccionant i millorant constantment. Per tant, aquestes caixes es distingeixen per un gran recurs, sense pretensions en funcionament i es poden reparar en qualsevol servei. La pràctica ha demostrat que el recurs d'una transmissió automàtica en un cotxe és de 300 a 400 mil quilòmetres. Aquest és un període seriós, atès que alguns motors moderns funcionen només 250. Però perquè aquesta transmissió duri molt de temps, val la pena canviar-hi el líquid ATP amb regularitat, és a dir, cada 60 mil quilòmetres.