Auto automaatkäigukasti seade ja tööpõhimõte

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-19 14:39

Tänapäeval on autod varustatud erinevat tüüpi käigukastidega. Ja kui varem oli enamus mehaanikutest, siis nüüd eelistab üha rohkem juhte automaati. See pole üllatav, sest sellist jõuülekannet on mugavam kasutada, eriti kui tegemist on linnasõitudega. Kuni viimase ajani iseloomustas selliseid kaste madal efektiivsus. Vanad pöördemomendi muundurid vahetasid käike aeglaselt ja koos nendega kulutas auto palju rohkem kütust. Kuid tänapäeval on automaatkäigukasti disain, seade ja tööpõhimõte pisut erinevad. Need kastid on võimalused kiireks ümberlülitamiseks ja nendega kulub auto vähem kütust. Aga kõigepe alt asjad kõigepe alt.

Tüübid

Praegu on saadaval mitut sorti automaatkäigukasti. See on klassikaline pöördemomendi muunduri, variaatori ja DSG robotiga automaat. Viimase töötas välja spetsiaalselt kontsern Volkswagen-Audi. Seda tüüpi automaatkäigukastide seade ja tööpõhimõte on oluliselt erinevad. Kuid neid ühendab kiiruste ümberlülitamine automaatrežiimis. Vaatame kõigi nende edastuste omadusi lähem alt.

Tavaline kuulipilduja

See on hüdromehaaniline käigukast. Hoolimata asjaolust, et disain ilmus rohkem kui pool sajandit tagasi, on see endiselt väga asjakohane. Loomulikult on selle seadet tänaseni oluliselt täiustatud. Nüüd on neil kastidel kuus käiku. Kui rääkida 80ndate ja 90ndate autodest, siis neil oli neljakäiguline automaatkäigukast.

See käigukast sisaldab:

• Manuaalkäigukast.
• Pöördemomendi muundur või sõõrik.
• Juhtsüsteem.

Kui esiveoline auto on sellise käigukastiga varustatud, siis on kaasas ka põhikäik ja diferentsiaal. Üks automaatkäigukasti põhiosadest on pöördemomendi muundur. See koosneb mitmest osast. Need on pumpamise, turbiini ja reaktori rattad. Tänu neile toimub pöördemomendi sujuv ülekanne sisepõlemismootorilt manuaalkäigukastile.

Teine automaatkäigukasti seade sisaldab sidurit (vabakäik ja blokeering). Need elemendid koos turbiini ratastega on suletud ümmargusesse metallkorpusesse, mis on sõõriku kujuga. Pöördemomendi muunduri sees on töötav ATP vedelik. Pumba ratas on ühendatud väntvõlliga. Ja kontrollpunkti küljelt on turbiin. Nende kahe elemendi vahele asetatakse ka reaktori ratas.

Kuidas see töötab?

Milline on seda tüüpi automaatkäigukasti tööpõhimõte? Töötab klassikaline suletud ahelaga masin. Nagu me varem ütlesime, on sees ATPvedel. See on omamoodi käigukastiõli. Kuid erinev alt mehaanilisest käigukastist ei täida see mitte ainult määrdefunktsiooni, vaid edastab ka pöördemomenti. Mis on automaatkäigukasti vedeliku siduri tööpõhimõte? Surve all siseneb see vedelik turbiini rattasse (pumbaratt alt) ja seejärel reaktori rattasse. Kuna sellel on erikujulised labad, hakkab vedeliku voolukiirus elemendi pöörlemise ajal järk-järgult suurenema. Seega juhib ATP õli turbiini ratast.

Kiirkäigukasti maksimaalne pöördemoment tekib siis, kui auto startib. Masina kiiruse kasvades aktiveerub lukustussidur. Viimase eesmärk on automaatkäigukasti "sõõriku" kõva blokeerimine sisepõlemismootori teatud töörežiimides. Tavaliselt juhtub see siis, kui võllide pöörlemiskiirus on sama. Niisiis edastatakse pöördemoment otse kasti, ilma "laputamata" ja ülekandearvu muutmata. Muide, tänapäevastel automaatkäigukastidel kasutatakse liugsidurit. See suudab teatud režiimides kõrvaldada pöördemomendi muunduri täieliku blokeerimise. See aitab kaasa sujuvale kiirendusele ja kütusesäästlikkusele.

Manuaalkäigukast automaatkäigukastis

Seetõttu pole selles käigukastis kõigile autojuhtidele tuttavaid mehaanikaid. Mehaanilise käigukasti rolli täidab planetaarkäigukast. Seda saab kujundada erineva arvu sammude jaoks - neljast kaheksani. Kuid siiski on levinumad valikud kuuekäigulised automaatkäigukastid. Harvadel juhtudel võite leida üheksakäigulise automaatkäigukasti (näiteks Range Rover Evogil).

Kuidas automaatkäigukast töötab? See ülekande sõlm koosneb mitmest järjestikusest kiirusest. Kõik need on ühendatud planetaarülekande komplekti. Planeedi käigukast sisaldab järgmisi komponente:

• Päike ja rõngasvarustus.
• Kandja.
• Satelliidid.

Kui süvenete üksikasjalikult automaatkäigukasti pöördemomendi muunduri seadmesse ja tööpõhimõttesse, märkate, et pöördemomendi muutmine toimub täpselt nii kanduri kui ka rõnga ja päikese hammasrataste abil. Kui teine mehhanism on blokeeritud, suureneb ülekandearv. Blokeerimine ise toimub hõõrdsidurite abil. Nad hoiavad planetaarkäigukasti osi, ühendades need kasti korpusega. Olenev alt auto margist kasutatakse disainis mitmekettalist või ribalist hõõrdpidurit. Mõlemat tüüpi süsteeme juhivad hüdrosilindrid. Sidurite signaal tuleb jaotusmoodulist. Ja hoidiku vastassuunas pöörlemise vältimiseks on automaatkäigukastil ülekäigusidur.

Juhtsüsteem

Nüüd on võimatu ette kujutada automaatkäigukasti, mille põhimõte ei sõltuks elektroonikast. Niisiis sisaldab see süsteem erinevaid andureid, jaotusmoodulit ja juhtseadet. Automaatkäigukasti töötamise ajal loeb süsteem teavet erinevatelt elementidelt. See on ATP-vedeliku temperatuuriandur, võlli kiirus väljundis ja sisendis, samuti gaasipedaali asend. Kõiki neid signaale töödeldakse reaalajas. Seejärel genereerib juhtseade juhtimisetäiturmehhanismidesse sisenevad impulsid. Samuti märgime, et automaatkäigukasti klapi korpuse tööpõhimõte ei põhine mitte ainult andurite andmete lugemisel, vaid ka mootori elektroonilises juhtseadmes saadaolevate signaalide koordineerimisel.

Jaotusmoodul vastutab töövedeliku voolu juhtimise ja hõõrdsidurite töötamise eest, mis koosneb:

• Solenoidventiilid (need on mehaaniliselt juhitavad).
• Spoolventiilid.
• Alumiiniumist korpus, mis sisaldab ül altoodud osi.

Arvestades Toyota automaatkäigukasti tööpõhimõtet, on oluline tähele panna sellist asja nagu solenoidid. Neid osi nimetatakse ka solenoidventiilideks. Milleks on solenoidid? Tänu nendele elementidele reguleeritakse karbis oleva ATP vedeliku rõhku. Kust tuleb õlirõhk? Seda ülesannet täidab spetsiaalne automaatkäigukasti käigupump. Selle tööpõhimõte on lihtne. See element töötab "sõõriku" jaoturist. Ma pöörlen teatud sagedusega, see võtab tiivikutega kinni teatud koguse õli ja pumpab seda. Ja selleks, et töövedelik üle ei kuumeneks ja auto automaatkäigukasti tööpõhimõtet ei rikutaks, on mõne kasti konstruktsioonis radiaator. Selle saab paigutada eraldi ette (peidetud kaitseraua alla) või ühendada peamise jahutusradiaatoriga. Viimast skeemi kasutatakse sageli Mercedese autodel.

Valija

Automaatkäigukasti valija tööpõhimõte on äärmiselt lihtne. See mehhanism on struktuurselt ühendatud pooliga, mis täidab teatud režiimiautomaatkäigukasti töö. Neid on mitu:

• Parkimine.
• Tagurpidi.
• Neutraalne.
• Sõida.

Aga see pole veel kõik. Kui arvestada Honda automaatkäigukasti tööpõhimõtet, märkate, et valijal on sportrežiim. Selle sisselülitamiseks liigutage käepide lihts alt sobivasse asendisse. Arvestades Nissani automaatkäigukasti tööpõhimõtet, tasub öelda, et mõnel mudelil on käsitsi käiguvahetuse võimalus.

DSG robot

Seda tüüpi automaatkäigukastid ilmusid suhteliselt hiljuti. Esimesi mudeleid hakati kasutama alles 2000. aastate keskel. Esialgu paigaldati sellised kastid Skoda autodele. Kuid neid võib leida ka Volkswagenitest ja Audidest.

Omaduste hulgas tasub märkida hoopis teistsugust automaatkäigukasti tööpõhimõtet. Pöördemomendi muundur kui selline siin põhimõtteliselt puudub. Selle asemel kasutatakse kahe plaadiga sidurit ja kahe massiga hooratast. See disain võimaldab teil oluliselt lühendada käiguvahetuste vahelist ajavahemikku.

Seadme osas sisaldab see kast:

• Kahe käigureaga manuaalkäigukast.
• Elektrooniline juhtimissüsteem.
• Diferentsiaal.
• Viimalik käik.
• Topeltsidur.

Kõik ül altoodud elemendid on suletud ühte metallkorpusesse. Miks kasutatakse disainis topeltsidurit ja kahte rida käike? Kui arvestada DSG-ga auto automaatkäigukasti tööpõhimõtet, on teil vajaPange tähele, et kui üks käik töötab, valmistub teine juba järgmiseks kaasamiseks. See juhtub nii kiirendades kui ka aeglustades. Hõõrdsidurid on sellisel käigukastil ka olemas. Need on peamise rummu kaudu ühendatud käigukasti käigukastidega.

DSG-kaste on mitut tüüpi:

• Kuue kiirusega.
• Seitsme kiirusega.

Esimest tüüpi automaatkäigukasti tööpõhimõte põhineb "märja" siduri toimel. Niisiis, kastis on spetsiaalne õli, mis tagab mitte ainult sidurite määrimise, vaid ka jahutamise. Rõhu all olev vedelik ringleb süsteemis ja edastab pöördemomendi.

Mis puudutab teist tüüpi DSG-d, siis siin on kuivsidur juba rakendatud. Tööpõhimõte sarnaneb manuaalkäigukastiga – ketas surutakse vastu hooratast ning läbi hõõrdumise kannab pöördemomenti edasi. Ekspertide sõnul on selline disainiskeem vähem usaldusväärne. Kettaressurss on umbes 50 tuhat kilomeetrit ja asenduskulu ulatub 700 dollarini, sealhulgas kulumaterjalid.

Käikude valikud hõlmavad tagurdamist, paaris- ja paaritu kiirust. Iga rida on võllide komplekt (mis koosneb esmasest ja teisest), samuti teatud hammasrataste komplekt. Tagasi liikumise teostamiseks kasutatakse konstruktsioonis tagurpidikäiguga vahevõlli.

Nagu klassikalisel masinal, on ka elektroonika, mis juhib kiiruse muutmist. See hõlmab juhtseadet, andureid ja ajamid. Niisiis, esiteks lugesid andurid andmeid võllide ja võllide kiiruse kohtakäigukahvli asend ja seejärel seade analüüsib seda teavet ja rakendab spetsiifilist juhtimisalgoritmi.

DSG hüdroahel koosneb:

• Spoolventiilid, mis töötavad selektorist.
• Solenoidventiilid (samad solenoidid). Neid kasutatakse automaatrežiimis käikude vahetamiseks.
• Rõhu reguleerimisventiilid, mis aitavad kaasa hõõrdsiduri sujuvale tööle.

Kuidas DSG töötab?

Roboti automaatkäigukasti hüdrosüsteemi tööpõhimõte seisneb mitme käigu järjestikuses ümberlülitamises. Kui auto hakkab kohast liikuma, sisaldab süsteem esimest kiirust. Sel juhul on teine juba hõivatud. Niipea, kui auto on saavutanud suurema kiiruse (umbes 20 kilomeetrit tunnis), lülitab elektroonika kiiruse kõrgele. Kolmas käik on juba sisse lülitatud. See jätkub kõrgeima tasemeni. Kui auto aeglustab, lülitab elektroonika sisse niigi madala käigu. Käiguvahetus toimub hetkega, kuna konstruktsioon hõlmab kahte rida käike.

Rakendus

Väärib märkimist, et sellist käigukasti igal autol ei kasutata. Nagu me varem ütlesime, moodustavad suurema osa VAG-i autod. Kuid tarbesõidukid (näiteks Volkswagen Crafter) pole nendega varustatud. Ja kõik sellepärast, et kast on ette nähtud teatud pöördemomendi läve jaoks. See ei tohi ületada 350 Nm.

See kehtib kuuekäiguliste käigukastide kohta. DSGseitsmel kiirusel ja ei talu üldse üle 250 Nm. Seetõttu võite sellist kasti kohata kõige rohkem Tuaregidel ja nõrgematel autodel nagu Passat või Octavia.

Variaator

See käigukast töötab ka automaatrežiimis. See ilmus pool sajandit tagasi, kuid ainult viimased 10-15 aastat on seda aktiivselt kasutatud. Mis on variaator? See on pidev alt muutuv automaatkäigukast, mis muudab sujuv alt ülekandearvu rihm- või kettülekande abil. Käiguarvud muutuvad, kui sõiduk kiirendab. Hetkel kasutavad sellist kasti laialdaselt järgmised autotootjad:

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

Millised on selle kasti eelised? Tänu sujuvale ülekandearvu muutusele kogub auto kiirust kiiresti ja ilma tõmblemiseta. Juht ja kaasreisijad ei tunne kiirendamisel lööke, ükskõik kui tugev alt gaasipedaali vajutada. Siiski on siin lõkse. Sellisel kastil on ka pöördemomendi piirangud, nagu DSG-l. Seetõttu kasutatakse seda peamiselt sõiduautodes.

Variaatorite sordid

Edastusandmeid on mitut tüüpi:

• Toroid.
• V-rihma variaator.

Samal ajal on mõlemat tüüpi kastidel peaaegu sama seade ja tööpõhimõte. Variaatori disain sisaldab:

• Süsteemjuhtnupud.
• Rihmaratas, mis tagab pöördemomendi ülekande.
• Kett või rihmülekanne.
• Kasti vabastusmehhanism (kasutatakse tagurpidikäigu sisselülitamiseks).

Selleks, et käigukast pöördemomenti tajuks, on konstruktsioonis sidur. Seda võib olla mitut tüüpi:

• Tsentrifugaalautomaat.
• Elektrooniline.
• Multiplaati.

On ka selliseid variaatoreid, kus pöördemomendi muundurit kasutatakse sidurina (nagu klassikalistel automaatidel). Tavaliselt kasutatakse sellist skeemi Honda Multimatic kastidel. Eksperdid usuvad, et seda tüüpi sidur on kõige töökindlam ja leidlikum.

Sõida

Nagu me juba ütlesime, saab variaatoris kasutada teistsugust ajamit - kett, dibo rihm. Viimane on populaarsem. Rihm käib kahel rihmarattal, mis moodustavad koonilised kettad. Need rihmarattad võivad vastav alt vajadusele liikuda ja lahku minna. Ketaste lähendamiseks on disainis ette nähtud spetsiaalsed vedrud. Rihmarattad ise on väikese kaldenurgaga. Selle väärtus on ligikaudu 20 kraadi. Seda tehakse nii, et rihm liiguks kasti töötamise ajal minimaalse takistusega.

Nüüd kettajamist. Muutuva automaatkäigukasti kett koosneb mitmest metallplaadist, mis on omavahel ühendatud telgedega. Ekspertide sõnul on selline ajam ja disain paindlikum. Kett on võimeline painduma kuni 25 kraadise nurga all ilma ressursse kaotamata. Kuid erinev alt rihmülekandest on sellel ajamilerinev tööpõhimõte. Automaatkäigukast edastab pöördemomendi rihmarataste punktkontakti kaudu. Teatud piirkondades tekib suur pinge (hõõrdejõud). Sellega saavutatakse kõrge efektiivsus. Ja et rihmarattad sellisest pingest ei kuluks, on need valmistatud ülitugevast laagriterasest.

Tagurduskäik CVT-s

Kuna variaatorajam saab pöörata ainult ühes suunas, pidid insenerid tagurpidikäigu rakendamiseks välja töötama eraldi planetaarkäigukasti. See on disainitud ja töötab sarnaselt klassikalise masina käigukastiga.

Juhtsüsteem

Sarnaselt eelmiste automaatkäigukastidega kasutab CVT elektroonilist juhtimissüsteemi. Kuid selle tööpõhimõte on mõnevõrra erinev. Seega võimaldab süsteem variaatoriketaste läbimõõtu reguleerida.

Kiiruse muutudes ühe rihmaratta läbimõõt suureneb ja teise rihmaratta läbimõõt väheneb. Režiime juhitakse lüliti kaudu tänu automaatkäigukasti andurile. Kettajamiga ja rihmaga variaatori tööpõhimõte on muuta rihmarataste läbimõõtu.

Probleemide kohta

Keerulise ülesehituse ja vähese levimuse tõttu keelduvad paljud teenused selliste edastustega töötamast. Seetõttu pole CVT-d meie riigis hästi juurdunud. Nagu kasutuskogemus on näidanud, ei ületa selle kasti ressurss isegi korraliku hoolduse korral rohkem kui 150 tuhat kilomeetrit. Seda silmas pidades on mõistlik osta selliseid autosid ainult uues korras, millel on garantii. Variaatoril autot käest võtta on ohtlik – peale saabkallis remont, mida iga teenindus ette ei võta.

Kokkuvõtted

Nii saime teada hüdromehaanilise automaatkäigukasti, robotkäigukasti ja variaatori seadme ja tööpõhimõtte. Nagu näete, on kõik need kastid erinev alt paigutatud ja neil on oma tegevusalgoritm. Millist käigukasti on parem valida? Eksperdid ütlevad, et kõige mõistlikum valik oleks klassikaline mänguautomaat. Nagu kasutuskogemus on näidanud, pöördusid DSG- ja CVT-ga autode omanikud sageli teenindusse ja nende kastide ülalpidamine on kallis. Klassikaline mänguautomaat on turul olnud väga pikka aega ning selle disaini viimistletakse ja täiustatakse pidev alt. Seetõttu eristuvad sellised kastid suure ressursi poolest, need on töökorras tagasihoidlikud ja neid saab parandada mis tahes teeninduses. Praktika on näidanud, et auto automaatkäigukasti ressurss on 300–400 tuhat kilomeetrit. See on tõsine periood, arvestades, et mõned kaasaegsed mootorid töötavad ainult 250. Kuid selleks, et selline käigukast kestaks kaua, tasub selles olevat ATP-vedelikku regulaarselt vahetada, nimelt iga 60 tuhande kilomeetri järel.