Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа

Съдържание




Автоматичните скоростни кутии са все по -често срещани при проектирането на превозни средства. По принцип подобна тенденция не предизвиква особена изненада, защото човек винаги се е стремял и ще се стреми да автоматизира процесите. Разбира се, възможно е превключване на предавките чрез ръчна промяна на скоростта на въртене на валовете на двигателя, но е много по -удобно, когато операцията се извършва автоматично. Как е възможно? Тайната се крие в структурата и принципите на автоматичната трансмисия, за които ще говорим по -подробно в днешния материал.

Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа

История на появата

Автоматична скоростна кутия или, както е популярно прието, автоматична трансмисия (автоматична трансмисия) е неразделна част от трансмисията на много съвременни автомобили. Основната цел на това устройство е да установи баланс между въртящите се колела и работещия двигател чрез фин избор на предавателното отношение за всеки режим на работа на двигателя. Единствената разлика между автоматичните и ръчните трансмисии е, че тяхната работа е напълно автоматизирана и не изисква намеса на водача.

Историята на появата на автоматични трансмисии започва през далечните 20 -те години на миналия век, когато първите тестове на такива устройства са проведени в завода на Хенри Форд в САЩ. Разбира се, автоматичните трансмисии от онези времена не работеха напълно автоматично, тогава те вече бяха създадени от съвременните автомати, така че те все още принадлежат към този клас устройства. По -модерни автоматични трансмисии се появиха десетилетие по -късно и бяха направени от General Motors. Тези механизми работеха на принципа на серумно задвижване и се считаха за полуавтоматично устройство.

Първата повече или по -малко реална автоматична трансмисия се появява в края на 30 -те години на миналия век в Европа. Въпреки своята новост, иновативните устройства бяха твърде скъпи и ненадеждни, така че не можеха да се борят с обичайната „механика“. Всичко се промени във времето, когато автомобилните инженери започнаха да експериментират с въвеждането на хидравлика и електроника в дизайна на автоматичните трансмисии. В резултат на това организацията на Chrysler създаде първата автоматична машина на базата на преобразувател на въртящия момент и флуиден съединител, който се превърна в истински пробив в автомобилната индустрия.




Първите прототипи на съвременните автоматични трансмисии се появяват в началото на 50 -та година на 20 -ти век, когато двама американски инженери проектират кутия, в чийто дизайн работят три части едновременно:

  • хидравличен;
  • механични;
  • и електронни.

Въпреки такова добре обмислено устройство на автоматична трансмисия, то започва активно да се използва едва в началото на 80-те години, тоест с развитието на микропроцесорни технологии. По -късно автоматичните трансмисии започнаха непрекъснато да се модернизират и днес те могат спокойно да се конкурират с "механиката".

Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа

Устройството и принципът на работа на машината

Принципът на действие и устройството за автоматична трансмисия са горе -долу ясни за всички. Основната цел на това устройство е да автоматизира смяната на предавките. Какво обаче е автоматична трансмисия от инженерна гледна точка? Нека го разберем.

На първо място, нека обърнем внимание на основните видове автоматични трансмисии, от които има само три:

  • Известният на всички вариатор;
  • Роботизиран контролно -пропускателен пункт;
  • И автоматична трансмисия с преобразувател на въртящия момент, която се счита за типична автоматична и ще бъде разгледана по -долу.

И така, принципът на автоматичната трансмисия предполага тясно взаимодействие на механични, хидравлични и електронни устройства. В дизайна на кутията тези елементи са представени от следните подробности:




  • Преобразувател на въртящ момент, който получава въртящ момент от двигателя и го предава на вала след него;
  • Редуктор от планетарен тип, който приема силата, дадена от двигателя чрез преобразувателя на въртящия момент и привежда колелата в движение, като взаимодейства с главната скоростна кутия;
  • Устройства за управление, някои от които отговарят за механиката на автоматичната трансмисия (доставя масло към задвижващите механизми, например), а другата част отговаря за управлението на главата на блока.

Ако влезете в подробностите за това как работи автоматичната трансмисия, тогава си струва да се отбележат следните етапи от нейното функциониране:

  1. Двигателят предава въртящия момент към преобразувателя на въртящия момент през съответните валове;
  2. След това преобразувателят на въртящия момент прехвърля силата към планетарната предавка;
  3. Последният получава управляващи сигнали от специални блокове за управление, които анализират информация за работата на автомобила в даден момент, и включва желаната предавка;
  4. След това усукването се предава на задвижваните колела и колата задвижва.

Разбира се, принципът на работа на машината е по-сложен, но гореспоменатият ред на нейната работа отразява напълно начина, по който работи. Ако направим някои паралели между автоматичната трансмисия и ръчната скоростна кутия, тогава си струва да се отбележи, че ролята на съединителя в първия се изпълнява от преобразувателя на въртящия момент, а ролята на водача, селектора на предавките, е отредена на многобройното управление единици на кутията.

За да подобрите разбирането си за това как работи автоматичната трансмисия, ще ви помогне следната диаграма, чието декодиране е лесно да се намери в позициите, отбелязани по -рано:

Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа

За работата на основните механизми за автоматична трансмисия

Сега, когато принципът на действие на автоматичната трансмисия е повече или по -малко ясен за всеки читател, нека разгледаме по -подробно функционирането на отделните компоненти на машината. Нека започнем с основните елементи на автоматичната трансмисия, които вече бяха частично разгледани по -горе:

  • Трансформаторът е аналог на механичен съединител. Той работи на принципа на постоянна циркулация на течност през каналите на устройството, което е необходимо за въртенето на лопатни машини и прехвърлянето на усукване директно към контролната точка. Чертеж или диаграма, както е удобно за всеки, това устройство е както следва:
    Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа
    Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа
  • Самата скоростна кутия, представена от сложен планетарен механизъм, е аналог на блок от зъбни колела в механична кутия. Този елемент на автоматичната трансмисия е основният, тъй като той е отговорен за промяната на предавателното отношение при превключване на предавките. Планетарният механизъм се състои от огромен брой елементи, сред които се открояват редица основни:
  • Спирачна лента и съединители, които са най -важните в процеса на превключване на предавките. Работата на тези възли е донякъде подобна на работата на типичен електромагнитен вентил, тъй като те също се прибират или затягат, но в същото време се придържат към определени предавки;
  • Малки съединители, зъбни колела и лагери, които предават въртящ момент от преобразувателя към задвижващия вал (колела);
  • Соленоиди – канали, отговорни за предаване на хидравлични сигнали към специфични съединители, съединители и други елементи на скоростната кутия;
  • Допълнителни елементи на механизма (втулки, уплътнения, маслени уплътнения, шайби), необходими за организиране на съвместното и безпроблемно функциониране на гореспоменатите елементи на скоростната кутия.

В контекста на стандартна машина изглежда така:

Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа
Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа
  • Електронен блок за управление на скоростна кутия или цяла система от тях е аналог на човек, тоест селектор на предавки. Работата на това устройство се основава на микропроцесорни операции, които се извършват, като се вземат предвид показанията на сензорите на машината в даден момент. ECU генерира управляващи сигнали, изпраща ги през соленоиди и всъщност превключва предавките от една към друга чрез заключване / отключване на определени съединители.
    Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа
  • Всеки модел автомобил с автоматична трансмисия в стандартния смисъл на това определение е подреден по представения по -горе начин. Разбира се, може да има разлики, но те не са толкова значителни. Днес почти всички видове автоматични трансмисии, автоматични трансмисии работят по подобен начин, така че акцентът при изучаването на този механизъм трябва да се направи именно върху неговото разглеждане.




    Забележка! На пръв поглед дизайнът на автоматична скоростна кутия може да изглежда сравнително неусложнен и лек, но това мнение е изключително погрешно. Този механизъм е не само колосално сложен, но и тежи много. Теглото на автоматичната трансмисия често надвишава 100 килограма.

    Режими на работа на автоматична трансмисия

    За никого не е тайна, че автоматичната трансмисия е автоматизиран механизъм, но работи според даден режим. Днес производителите на автомати предлагат широка гама от възможности за управление на техните единици. Въпреки това, повечето модели автомобили с автоматична трансмисия все още работят в 5 основни режима:

    • P – режим на паркиране, при използване на който двигателят и трансмисията са изключени, преобразувателят на въртящия момент е блокиран (с други думи, този режим е имитация на първата или задната предавка на ръчна скоростна кутия, когато колата е паркирана за кратък период от време време);
    • R – задна предавка може би не изисква обяснение;
    • N – неутрален режим, използван за теглене на автомобил за кратко разстояние или дълго паркиране;
    • D – придвижването напред също вероятно не изисква обяснения, в типична версия в този режим кутията извършва преграда от предавки от по -ниски към по -високи при ускоряване и обратно при забавяне;
    • L – режим на работа на скоростната кутия в умишлено спусната предавка, необходима за шофиране в задръстване или на "твърд" път.

    Новите автоматични трансмисии, като правило, имат по -голям брой режими на работа, които осигуряват най -добрата производителност на двигателя при движение при определени условия. Най -използваните сред тези на повечето модели автомобили с автоматична трансмисия са представени от следния списък:

    • O / D – режимът на включване на постоянно предавателно отношение по -малко от едно, което е много удобно за шофиране по пътя със специфична и постоянна скорост;
    • D3 е режим, напълно противоположен на предишния, затова често се нарича не „D3“, а „O / D изключен“;
    • S – зимен режим, използван за шофиране по лед или дълбок сняг;
    • L – режим на работа на скоростната кутия само на първа предавка за извършване на всякакви трудни маневри.

    В допълнение към основните режими на работа на машината, има и някои видове подрежими. Често те се включват с бутони на волана или дръжката на кутията. По правило при автомобили с автоматична трансмисия подрежимите са представени от функциите „SPORT“ (POWER), която осигурява по-добра динамика на ускорението, и „SNOW“ (WINTER), което е доста добър помощник за водача при шофиране по лед или сняг, тъй като гарантира отлично сцепление на пътя.

    Подрежимите и основните режими на трансмисията тип "автоматична трансмисия" трябва да се използват в пълно съответствие с препоръките на производителя. Това до голяма степен се дължи на факта, че някои от тях са просто несъвместими помежду си и съвместната им употреба може да причини щети. За щастие на нещастните шофьори, повече или по -малко нови автоматични трансмисии (модели, пуснати от 1995 г.) имат функции за блокиране на несъвместими режими, така че те не могат да бъдат счупени поради неправилна работа.

    Забележка! Обърнете внимание, че дори и най -иновативната автоматична машина е в състояние да поддържа моторно спиране при всички режими на работа. Като правило за тази цел се използва преход към работа в режим на по -ниска предавка (например в режим L) от зоната на режим P.

    Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа

    Няколко думи за ресурса на машината и възможните й повреди

    Гледайки как работи автоматичната трансмисия, всеки човек съвсем логично задава въпроса – "Какъв е ресурсът на автоматичната трансмисия?" Повечето производители на такива кутии уверяват, че те ще издържат целия живот на техния двигателен компонент, но дали е така? Определено не, защото повредите на много автоматични трансмисии се случват доста често. Автомобилните модели са особено податливи на неизправности на машината:

    • с голям пробег;
    • произведени в слабо предприятие по отношение на техническите възможности;
    • направени с части с ниско качество.

    Машината не е един от най -надеждните и издръжливи компоненти на всяка машина. Въпреки това, при правилна поддръжка и добра работа, автоматичните трансмисии могат да напуснат за доста дълго време.

    Ако все пак е необходим ремонт на кутията, често това е виновно:

    • Деактивиран диференциал на автоматичната трансмисия, без правилното функциониране на който предаването е просто невъзможно;
    • Дефектна помпа за автоматична трансмисия. Естествено, има много от тях в дизайна на механизма, но дори ако една помпа за автоматична трансмисия е запушена или без налягане, кутията ще спре да работи нормално;
    • Неправилно работещ или "летящ" понижаващ резистор на автоматичната трансмисия. Този възел също е много важен при проектирането на устройството, тъй като без него понижаването ще стане невъзможно;
    • Типично прегряване на автоматичната трансмисия. Изненадващо, подобна повреда може да се случи както при силна жега, така и при замръзване, ако например не е правилно да се затопли автоматичната трансмисия и двигателят;
    • Счупена скоростна кутия на автоматична трансмисия. Подобна повреда е рядка, но изключително неприятна и изисква подходящ ремонт;
    • Дефектен съединител на автоматичната трансмисия, всеки съединител или друг блок от планетарната предавка. Вероятно няма много какво да се каже за важността на работата на тези компоненти на кутията, защото всъщност те са тези, които извършват смяна на предавките;
    • Неуспешен фърмуер на ECU. Счупването също е рядко, но все още се случва. За щастие професионалните инженери по електроника го поправят за няколко минути.

    Заслужава да се отбележи, че горните и всички други неизправности на машината могат да бъдат отстранени. Ситуацията с съединителя на кутията е много по-сложна, а именно с преобразувателя на въртящия момент, който е непоправима единица и изисква изцяло подмяна. Във всеки случай нито старите, нито новите автоматични трансмисии не могат да бъдат ремонтирани със собствените си ръце, следователно, ако подозирате неизправност на машината, трябва незабавно да потърсите майстор, който ще ви помогне да се отървете от повредата възможно най -скоро.

    Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа

    Плюсове и минуси на автоматична трансмисия

    В края на днешния материал няма да е излишно да разгледаме предимствата и недостатъците на автоматичната трансмисия. Устройството, честно казано, е много двусмислено, тъй като се характеризира както от положителни, така и от отрицателни страни. Нека започнем нашия анализ на автомата, като разгледаме неговите предимства, сред които си струва да се подчертаят:

    • Лесна употреба. Тук може би е глупаво да спорим, защото управлението на автомобил с автоматична трансмисия е предназначено дори за манекени. Всъщност можете да карате такава кола по следния принцип – седнете, стартирайте я, изберете режима на кутията и тръгнете. И това е напълно сериозно, без никакво преувеличение;
    • Широки възможности при избора. Да, и тук автоматичните трансмисии абсолютно не отстъпват на обичайната механика. Днес е напълно възможно да се намерят не само 4-, 5- и 6-степенни автомати, но дори 9- и 10-минохвъргачки. Освен това всеки тип автоматична трансмисия има свои собствени режими на работа, които бяха описани по -рано;
    • Висок комфорт при каране. Е, и тук е безсмислено да спорим, защото автоматичната машина често работи по -меко и по -приятно за автомобилист, отколкото за механик.

    Недостатъците на автоматичната трансмисия включват следното:

    • Високата цена на устройството, което също влияе върху цената на машината, в структурата на която е монтирана;
    • Призрачната надеждност на механизма. Въпреки факта, че всички производители викат за кутиите си – "Нашата машина е надеждна и няма да се счупи", често хвалените скоростни кутии се развалят още през първите 10 000 километра поради прегряване. Разбира се, новите автоматични трансмисии са направили крачка напред в това отношение, но има малко такива на пазара, така че докато автоматичната трансмисия не може да се характеризира като надеждно устройство, уви;
    • Повишен разход на гориво. Между другото, това е установен факт. Ефективността на машината е по -ниска от тази на механиката, така че тя изразходва значително повече гориво.
    Автоматична трансмисия: предимства и принцип на работа

    Коя скоростна кутия е най -добрата? Всеки ще реши за себе си. Тук, може би, въпросът е чисто индивидуален, защото за някой дайте спестявания, а за някой – комфорта на движение.

    Като цяло най -важната информация за устройството с автоматична трансмисия е приключила. Надяваме се днешната статия да е била полезна за вас и да даде отговори на вашите въпроси. Успех на пътя!

    Подобен...