מכשיר ההילוכים האוטומטי של מכונית ועיקרון הפעולה. סוגי הילוכים אוטומטיים

2024 מְחַבֵּר: Erin Ralphs | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-19 16:07

לאחרונה, תיבות הילוכים אוטומטיות צוברות יותר ויותר פופולריות. ויש לכך סיבות. תיבה כזו קלה יותר לתפעול ואינה דורשת "משחק" מתמיד עם המצמד בפקקים. בערים גדולות, מחסום כזה רחוק מלהיות נדיר. אבל מכשיר ההילוכים האוטומטי שונה באופן משמעותי מהמכניקה הקלאסית. נהגים רבים חוששים לקחת מכוניות עם תיבה כזו. עם זאת, החששות שלהם אינם מוצדקים. בהפעלה נכונה תיבת הילוכים אוטומטית תחזיק מעמד לא פחות ממכניקה. אבל כדי להבין את זה טוב יותר, אתה צריך ללמוד בפירוט את המכשיר של תיבת ההילוכים האוטומטית של מכונית. נדבר על זה במאמר של היום.

זנים

יש כמה סוגים של קופסאות אלה. אז, הם מבחינים:

• תיבת הילוכים אוטומטית הידרו-מכאנית.
• Robotic (DSG).
• Variator.

מהן התכונות של כל אחד מהם? שקול להלן.

קלאסיתיבת הילוכים אוטומטית

תיבת הילוכים הידרו-מכנית היא הסוג הנפוץ ביותר של תיבת הילוכים אוטומטית. המכשיר של תיבה כזו מניח נוכחות של ממיר מומנט, תיבת הילוכים ידנית ומערכת בקרה. אבל עיצוב זה נהוג בכלי רכב עם הנעה אחורית. אם מדובר במכונית הנעה קדמית, אז הדיפרנציאל כלול גם בהתקן ההילוכים האוטומטי, וההילוך הראשי.

ממיר המומנט (הידוע בכינויו "סופגנייה") הוא היחידה העיקרית בתמסורת זו. הוא משמש לשינוי והעברת מומנט מגלגל התנופה של המנוע לתיבת ההילוכים הידנית. הסופגניה משמשת גם לבלימת תנודות ורעידות המתרחשות במהלך העברת כוחות סיבוב ממנוע הבעירה הפנימית.

ממיר מומנט מורכב ממספר גלגלים. זה:

• טורבינה.
• Reactor.
• גלגל משאבה.

העיצוב כולל גם שני מצמדים - חסימה וגלגל חופשי. כל הפרטים הללו סגורים במארז טורואיד נפרד, שנראה כמו סופגנייה (ומכאן השם הספציפי).

גלגל המשאבה מחובר לגל הארכובה של המנוע. טורבינה פועלת עם תיבת הילוכים ידנית. בין שני האלמנטים הללו נמצא גלגל הכור. הוא, בניגוד לכל האחרים, ללא תנועה. לכל גלגל של השנאי ההידראולי תיבת ההילוכים האוטומטית יש להבים שביניהם עובר נוזל ה-ATP הפועל.

מצמד נעילת ההילוכים האוטומטית נועד לחסום את ה-GTF (סופגנייה) במצבי פעולה ספציפיים של מנוע הבעירה הפנימית. ללא קלאץ'(המכונה גם חריגה) מסובב את גלגל הכור בכיוון ההפוך.

עבודת GTF

זה מתבצע במחזור סגור. אז, נוזל ATP מתחיל לזרום מהמשאבה לטורבינה, ולאחר מכן לגלגל הכור בגלל הצורה המיוחדת של הלהבים, קצב זרימת הנפט מתחיל לגדול בהתמדה. נוזל ה-ATP גורם לגלגל המשאבה להסתובב מהר יותר. זה מגביר את כוח המומנט. אגב, הפרמטר המקסימלי שלו מושג במהירויות מינימליות. זה הכרחי כדי שהמכונית תתחיל לנוע בצורה חלקה גם תחת עומס. כאשר המכונית מתחילה לתפוס מהירות, המצמד משתלב וממיר המומנט ננעל. במצב זה מתבצעת העברה ישירה של מומנט. ראוי לציין כי מצמד הנעילה מופעל בתיבת ההילוכים האוטומטית בכל ההילוכים, כולל רוורס.

מכוניות מודרניות משתמשות במצמד נעלי בית. מצב זה מונע מהמנגנון להינעל לחלוטין, מה שמשפיע לטובה על צריכת הדלק ונסיעה חלקה.

ציוד פלנטרי

מכלול זה מתפקד כתיבת הילוכים ידנית. תיבת ההילוכים יכולה להיות מתוכננת לארבע, שש, שבע או שמונה מהירויות. במקרים נדירים משתמשים בתיבת הילוכים אוטומטית בת תשעה הילוכים (למשל במכוניות לנד רובר).

אנחנו ממשיכים ללמוד את מכשיר ההילוכים האוטומטיים. גלגל השיניים הפלנטרי מורכב ממספר גלגלי שיניים עוקבים. הם יוצרים מערכת ציוד פלנטרית. כל אחת מהמהירויות כוללת כמהפריטים:

• הציוד הטבעתי.
• לוויינים.
• ציוד שמש.
• ספק.

איך מתבצע שינוי מומנט? לימוד המכשיר של ממיר מומנט ההילוכים האוטומטיים, יש לציין כי פעולה זו מתבצעת באמצעות מספר אלמנטים של ערכת ההילוכים הפלנטרית. זה היה המוביל, כמו גם שני הילוכים (שמש וכתר). חסימת האחרון מאפשרת לך להגדיל את יחס ההילוכים. ציוד השמש, להיפך, מפחית את היחס הזה. והמנשא משנה את כיוון הסיבוב של האלמנטים.

הנעילה מתבצעת עם קלאצ'ים. זהו מעין בלם המחזיק חלקים מסוימים בתיבת ההילוכים על ידי חיבורם לבית תיבת ההילוכים. בהתאם למותג המכונית ("מאזדה" זה או "פורד"), התקן ההילוכים האוטומטי מניח נוכחות של בלם פס או רב דיסק. הוא נסגר עם צילינדרים הידראוליים. האחרונים נשלטים ממודול ההפצה. מצמד דריסה משמש כדי למנוע מהמנשא להסתובב בכיוון ההפוך.

מערכת אלקטרונית

ההתקן והתפעול של תיבת ההילוכים האוטומטית של מכונית מודרנית בלתי אפשריים ללא מערכת בקרה אלקטרונית. כולל:

• יחידת בקרה.
• חיישני קלט.
• בורר תיבת הילוכים אוטומטי (נשקול את המכשיר שלו מאוחר יותר).
• מודול הפצה.

שים לב שרשימת רכיבי הקלט היא די נרחבת. אז, זה כולל חיישנים:

• מצבי דוושת דלק.
• טמפרטורות של נוזל ATP.
• מהירויות פיר הכניסה והיציאה.
• מצבי בורר הילוכים אוטומטי.

יחידת הבקרה של ההילוכים האוטומטית מעבדת באופן רציף את האותות המגיעים מהאלמנטים הללו ויוצרת פולסי בקרה עבור המפעילים. יחידה זו מתקשרת עם המנוע ECU.

מודול ההפצה מפעיל את מצמדי החיכוך ושולט בזרימת נוזל ה-ATP בתיבת ההילוכים. מודול זה מורכב מסלילי בקרה ושסתומי סולנואיד המופעלים מכנית. חלקים אלה סגורים במארז אלומיניום נפרד ומחוברים ביניהם באמצעות ערוצים.

מרכיב חשוב בתיבת ההילוכים האוטומטית של הונדה הוא הסולנואידים. הם נקראים גם שסתומי סולנואיד. הם נחוצים כדי לווסת את הלחץ של שמן ההילוכים. והסלילים מבצעים את מצב הפעולה של התיבה. האלמנטים מופעלים באמצעות ידית ההילוכים האוטומטית.

מכיוון ששמן ATP הוא נוזל העבודה העיקרי, משאבה מסוג גיר מסופקת בהתקן של כל תיבת הילוכים אוטומטית. הוא פועל ממרכז ממיר המומנט והוא הבסיס למערכת ההידראולית של תיבת ההילוכים. כדי לקרר את השמן במכשיר ההילוכים האוטומטית של מרצדס, מסופק מחליף חום מיוחד. זהו רדיאטור קטן הממוקם בחזית המכונית. בדגמים מסוימים, הוא סגור עם מצנן נוזל הקירור הראשי של המנוע.

בורר תיבת הילוכים אוטומטי

זה החלק הזה ששולט ישירות בתיבת ההילוכים האוטומטית. ישנם מספר מצבי הילוכים אוטומטיים:

• חניה.
• Reverse.
• ניוטרל.
• סע (התקדם).

בחלק ממכוניות ניסאן, התקן ההילוכים האוטומטימניח נוכחות של מצב ספורט. כדי להפעיל אותו, עליך להעביר את בורר תיבת ההילוכים למצב S. המצב שונה בכך שהעברת ההילוכים מתבצעת במהירויות מנוע גבוהות יותר. זה מביא ליותר מומנט ומהירות הרכב. אם ניקח בחשבון את הקשקאי ניסאן, מכשיר ההילוכים האוטומטי מניח גם נוכחות של מצב הילוכים ידני. קופסה כזו נקראת "Tiptronic".

DSG שידור רובוטי

זהו פיתוח של קונצרן פולקסווגן-אודי. מחסום זה הופיע באמצע שנות ה-2000 והוא מותקן ברוב מכוניות סקודה ואאודי, וכן במכוניות פולקסווגן (כולל הטוארג).

תכונה מרכזית של ה-DSG האוטומטית היא החלפת הילוכים מהירה ללא הפרעה בזרימת הכוח. זה מאפשר לך להגביר את הביצועים והיעילות של התמסורת. למכוניות עם DSG יש דינמיקת תאוצה טובה. יחד עם זאת, יש להם צריכת דלק נמוכה יותר בהשוואה לממירי מומנט קלאסיים.

העיצוב והתפעול של סוג זה של תיבת הילוכים אוטומטית שונים באופן משמעותי מההילוכים הקודמים. אז, אין "סופגנייה" רגילה. העברת המומנט מתבצעת באמצעות שני מצמדים. בנוסף, ניתן להתקין מתקן נגד גניבה על סוג זה של תיבת הילוכים אוטומטית.

שידור DSG

זה כולל:

• גלגל תנופה מסה כפולה.
• שתי שורות של הילוכים.
• הנעה סופית ודיפרנציאל.
• מערכת בקרה אלקטרונית.
• כפולמצמד.

הכל סגור בקופסת מתכת. אם נדבר על המצמד הכפול, הוא מבטיח שהכוח מועבר בו זמנית לשורת ההילוכים השנייה והראשונה. אם מדובר ב-DSG עם שישה הילוכים, לתיבה יש לוחית הנעה (היא מחוברת לגלגל תנופה כפול מסה דרך רכזת כניסה) ומצמדי חיכוך. האחרונים מקושרים לרכבות הציוד דרך הרכזת הראשית.

אגב, סוג המצמד עשוי להיות שונה בתיבה DSG. אם זה בעל שישה הילוכים, העיצוב משתמש במצמד רטוב. שמן מספק לא רק סיכה, אלא גם קירור של דיסקיות החיכוך. זה מגדיל באופן משמעותי את המשאב של האגרגטים.

אם אנחנו מדברים על תיבת שבעה הילוכים, כאן מיושמת תכנית יבשה. זה מפחית משמעותית את כמות השמן בשימוש. אם במקרה הראשון, פעולת ה- DSG דרשה לפחות שישה וחצי ליטר, אז במקרה השני - לא יותר משניים. המשאבה השואבת את חומר הסיכה היא חשמלית. עיצוב זה, לפי מומחים, פחות אמין ואין לו משאב גבוה.

לגבי ההילוכים, הראשון אחראי על פעולת המהירויות לאחור והאי-זוגיות. השני משמש לשליטה בהילוכים אחידים. כל אחת מהשורות היא פיר משני וראשוני עם סט ספציפי של גלגלי שיניים. האלמנט העיקרי הוא שלם וקואקסיאלי, והגלגלים מחוברים בצורה נוקשה לפיר. במקביל, גלגלי השיניים המשניים מסתובבים בחופשיות. כמו כן בעיצוב יש סנכרון. הם מקלים על הכללת מהירות מסוימת במחסום. להמכונית יכולה לנוע אחורה, ציר ביניים מסופק בתיבת DSG; הוא מצויד בהילוך אחורי.

העברת ההילוכים נשלטת על ידי אלקטרוניקה. הוא כולל חיישנים שונים, יחידת בקרה ויחידה אלקטרו-הידראולית עם מסה של מפעילים. מודול הבקרה ממוקם במארכובה של תיבת ההילוכים הרובוטית האוטומטית. במהלך פעולת תיבת ההילוכים, החיישנים מנתחים את מהירות הצירים במוצא ובכניסה, לחץ שמן, מיקום מזלגות העברת ההילוכים וכן את טמפרטורת חומר הסיכה. בהתבסס על האותות הללו, ה-ECU מיישם אלגוריתם בקרה כזה או אחר.

תודות לבלוק, המעגל ההידראולי של תיבת ההילוכים נשלט. מערכת זו כוללת:

• סליל מפיץ. הם מופעלים באמצעות ידית העברת ההילוכים.
• שסתומי סולנואיד. רכיבים אלה משמשים להחלפת מהירויות.
• שסתומי בקרת לחץ. הודות להם, מצמד החיכוך עובד.

שני הרכיבים האחרונים מתייחסים לבקרות המפעיל של תיבת ההילוכים הרובוטית.

כמו כן, העיצוב של תיבה זו מספק מרובה. זה מאפשר לך לשלוט על צילינדרים הידראוליים עם שסתומי סולנואיד. למרבה הפלא, מספרם של הראשונים כפול מזה של האחרונים. כך, במצב ההתחלתי של האלמנט, חלק מהצילינדרים הידראוליים מופעלים, ובמצב העבודה, אחרים.

האלגוריתם של התמסורת הרובוטית מורכב ממעבר רציף של מספר הילוכים. אז, כאשר המכונית מתחילה לנוע על הראשון, השניכבר עוסק בדיסק השני. לאחר קבוצה של מהפכות מסוימות, מתרחש מיתוג מיידי. הרי המערכת לא צריכה לבחור ציר כזה או אחר - ההילוכים כבר התחילו לעבוד.

היכן משתמשים בתיבת ההילוכים הזו? בעיקרון, DSG משמש במכוניות מדרגות B, C ו- D. במובנים רבים, הכל תלוי במאפיינים הטכניים של המנוע עצמו. אז, תיבה עם שישה הילוכים מסוגלת לעמוד במומנט של 350 ננומטר. וה-DSG שבעת הלהקות הוא רק 250. לכן, קופסה כזו לא מותקנת על מכוניות חזקות.

Variator

זהו סוג חדש יחסית של תיבת הילוכים אוטומטית, אם כי העותקים הראשונים החלו בשימוש כבר בשנה ה-59. אז, המכונית הראשונה עם תיבת הילוכים משתנה הייתה הדף. יתר על כן, תוכנית זו החלה להתאמן על ידי יצרנים כמו פורד ופיאט. עם זאת, קופסה זו הייתה בשימוש נרחב רק לפני 10 שנים. עכשיו תיבת ההילוכים הזו משמשת במכוניות:

• מרסדס.
• סובארו.
• Toyota.
• ניסאן.
• Audi.
• Ford.
• הונדה.

תכונת המפתח היא שאין לו גלגלי שיניים כשלעצמם. הווריאטור הוא תיבת הילוכים רציפה המספקת שינוי חלק ביחסי ההילוכים ככל שהרכב מאיץ. היתרון העיקרי של תיבת הילוכים כזו הוא התיאום האופטימלי של העומס על המכונית עם מהירות גל הארכובה. זה מביא ליעילות דלק גבוהה ולפרודוקטיביות. גם החלקות של הנסיעה השתפרה בצורה ניכרת, מכיוון שלא נכללים כאן טלטולים במהלך האצה דינמית.

המכונית תופסת מהירות במהירות, בלי תנועות, בצורה חלקה ככל האפשר. אבל בשל הגבלות מסוימות על מומנט וכוח, תיבת הילוכים אוטומטית משתנית משמשת רק במכוניות ובחלק מהצלבים. כמו כן, עלות המכונית בווריאטור עולה בצורה ניכרת, מאחר ותיבת ההילוכים הזו היא די הייטקיסטית.

מכשירים וסוגים

יש רק שני סוגים של שידורים אלה. זהו וריאטור טורואיד וחגורת V. האחרון הוא הנפוץ ביותר. אבל בלי קשר לסוג, יש להם את אותו התקן (תיבת הילוכים אוטומטית של טויוטה אינה יוצאת דופן). אז, העיצוב כולל:

• CVT שידור.
• מנגנון שמשדר מומנט.
• מערכת בקרה.
• מנגנון לניתוק תיבת ההילוכים ולשילוב הילוך אחורי.

כדי שהתיבה תתפוס ותעביר מומנט, מנגנוני המצמד הבאים מופעלים:

• צנטריפוגלי אוטומטי. בשימוש ב-Transmatic CVTs.
• רב-דיסק רטוב. אלו הם וריאטורים מולטימטיים.
• קופסאות אלקטרוניות ("היפר" בשימוש במכוניות יפניות מסוימות).
• ממיר מומנט. דוגמאות כוללות תיבות הילוכים Extroid, Multidrive ו-Multimatic.

סוג החיבור האחרון הוא הפופולרי ורב התושייה. שימו לב שהנעת תיבת ההילוכים המשתנה עצמה יכולה להיות רצועה או שרשרת.

הסוג הראשון מורכב מהנע רצועה אחד או שניים. גם בהתקן הילוכים אוטומטי של טויוטה כולל שתי גלגלות. האחרונים יוצרים סוג של דיסקים חרוטיים שמסוגלים להתרחק ולהתרחק. לפיכך, קוטר הגלגלת משתנה. כדי לקרב את הקונוסים זה לזה, קפיצים מיוחדים מסופקים בהתקן ההילוכים האוטומטית של מאזדה (לפעמים נעשה שימוש בכוח צנטריפוגלי). לדיסק החרוט יש זווית נטייה של 20 מעלות. זה מאפשר לרצועת ההינע לנוע בהתנגדות מינימלית.

שרשרת מתכת משמשת ב-Multitronic CVT. הוא מורכב ממספר לוחות המחוברים בצירים. לעיצוב זה יש גמישות טובה. רדיוס הכיפוף הוא עד 25 מילימטרים. שלא כמו משתנה רצועה, משתנה שרשרת מספק העברת מומנט עם מגע נקודתי של הלוחות עם הדיסקים. מתחים גבוהים מתרחשים באזורים אלה. הודות לתכנית זו, ההפסד המינימלי בהעברת המומנט והיעילות הטובה ביותר מובטחים. דיסקים מחודדים עשויים מפלדה נושאת חוזק גבוה.

בשל תכונות העיצוב והסידור, גוף שסתום ההילוכים האוטומטי אינו מסוגל לספק תנועה לאחור. לכן, מנגנוני עזר משמשים בווריאטור כדי לשלב הילוך אחורי. זהו ציוד פלנטרי. יש לו אותו התקן ועקרון פעולה כמו בתיבות הילוכים אוטומטיות עם ממיר מומנט קלאסי.

גם בתכנון של מחסום כזה יש מערכת בקרה אלקטרונית. הוא מספק התאמה סינכרונית של קוטר גלגלת הווריאטור בהתאם למהירות המנוע הנוכחית. המערכת הזאתמספק והכללה של שידור הפוך. הווריאטור נשלט דרך הבורר, שנמצא בתא הנוסעים. מצבי הבקרה זהים לאלו בתיבת הילוכים אוטומטית רגילה. גם המכשיר והתיקון של הקופסאות הללו דומים. עם זאת, נציין כי שירותים רבים חוששים לקחת את המכוניות הללו לעבודה, כי פשוט אין להם את הניסיון המתאים. קופסה כזו הופיעה ברוסיה די לאחרונה, ויש מיתוסים רבים על נכונות התחזוקה והתיקון סביבה. מומחים אומרים שלתיבת הילוכים כזו, מספיק רק להחליף שמן בזמן ולא לחמם את המנגנון עצמו.

מסקנה

אז, גילינו מהם סוגי הילוכים אוטומטיים, איך זה עובד ואיך זה עובד. מה לבחור עבור חובב רכב רגיל? ניסיון התפעול מראה שהאופציה הטובה ביותר תהיה לקנות מכונית עם תיבת הילוכים אוטומטית קלאסית עם ממיר מומנט. קופסה כזו מוכרת לרבים - ניתן לתקן ולטפל בכל שירות. בנוסף, מכונות מודרניות מסוג זה נבדלות במשאב טוב של 300-400 אלף ק מ. לגבי רובוט ה-DSG והווריאטור חסר המדרגות, קופסאות כאלה מניחות לא יותר מ-150 אלף בכבישים שלנו. ואז מתחילות בעיות והשקעות רציניות. לכן, עליך להימנע מלקנות אותם.