Die toestel en beginsel van werking van die outomatiese ratkas van 'n motor

2024 Outeur: Erin Ralphs | [email protected]. Laas verander: 2024-02-19 11:43

Vandag is motors toegerus met verskeie soorte ratkaste. En as vroeër die meerderheid werktuigkundiges was, verkies al hoe meer bestuurders nou outomaties. Dit is nie verbasend nie, want so 'n transmissie is geriefliker om te gebruik, veral as dit by reise in die stad kom. Tot onlangs was sulke bokse gekenmerk deur lae doeltreffendheid. Ou wringkragomsetters het stadig ratte geskakel en daarmee het die motor baie meer brandstof spandeer. Maar vandag is die ontwerp, toestel en beginsel van werking van die outomatiese ratkas effens anders. Hierdie bokse is maniere om vinnig oor te skakel en daarmee verbruik die motor minder brandstof. Maar eerste dinge eerste.

tipes

Op die oomblik is daar verskeie variëteite van outomatiese ratkas. Dit is 'n klassieke outomatiese met 'n wringkragomsetter, 'n wisselaar en 'n DSG-robot. Laasgenoemde is spesifiek ontwikkel deur die onderneming "Volkswagen-Audi". Die toestel en beginsel van werking van outomatiese transmissies van hierdie tipe is aansienlik anders. Maar wat hulle verenig, is die omskakeling van spoed in outomatiese modus. Kom ons kyk noukeuriger na die kenmerke van elk van hierdie uitsendings.

Gereelde masjiengeweer

Dit is 'n hidromeganiese ratkas. Ten spyte van die feit dat die ontwerp meer as 'n halwe eeu gelede verskyn het, is dit steeds baie relevant. Natuurlik is sy toestel tot vandag toe aansienlik verbeter. Nou het hierdie bokse ses ratte. As ons praat van motors uit die 80's en 90's, het hulle 'n viergang outomatiese ratkas gehad.

Hierdie ratkas sluit in:

• Handversending.
• Wringkragomskakelaar of doughnut.
• Beheerstelsel.

As 'n voorwielaangedrewe motor met so 'n ratkas toegerus is, dan is die hoofrat en ewenaar ook ingesluit. Een van die mees basiese onderdele in 'n outomatiese ratkas is die wringkragomsetter. Dit bestaan uit verskeie dele. Dit is pomp-, turbine- en reaktorwiele. Danksy hulle word 'n gladde oordrag van wringkrag vanaf die binnebrandenjin na 'n handratkas uitgevoer.

Nog 'n outomatiese ratkas-toestel sluit 'n koppelaar (vrywiel en blokkering) in. Hierdie elemente, tesame met die turbinewiele, is toegemaak in 'n ronde metaalkas, gevorm soos 'n doughnut. Binne die wringkragomsetter is daar 'n werkende ATP-vloeistof. Die pompwiel is aan die krukas gekoppel. En van die kant van die kontrolepunt is die turbine. 'n Reaktorwiel word ook tussen hierdie twee elemente geplaas.

Hoe werk dit?

Wat is die werkingsbeginsel van hierdie tipe outomatiese ratkas? 'n Klassieke toelusmasjien werk. Soos ons vroeër gesê het, is daar ATP binnevloeistof. Dit is 'n soort ratolie. Maar, anders as 'n meganiese ratkas, verrig dit nie net 'n smeerfunksie nie, maar dra ook wringkrag oor. Wat is die werkingsbeginsel van 'n outomatiese ratkas vloeistofkoppeling? Onder druk gaan hierdie vloeistof die turbinewiel binne (vanaf die pompwiel), en gaan dan die reaktorwiel binne. Aangesien dit lemme van 'n spesiale vorm het, begin die vloeistofvloeitempo geleidelik toeneem tydens die rotasie van die element. Dus dryf die ATP-olie die turbinewiel aan.

Piek wringkrag in die transmissie word gegenereer wanneer die motor wegspring. Soos die spoed van die masjien toeneem, word die sluitkoppelaar geaktiveer. Laasgenoemde dien om die "donut" van die outomatiese ratkas in sekere bedryfsmodusse van die binnebrandenjin hard te blokkeer. Dit gebeur gewoonlik wanneer die spoed van rotasie van die asse dieselfde is. Dus, die wringkrag word direk na die boks oorgedra, sonder om te "lap" en die ratverhouding te verander. Terloops, 'n pantoffelkoppelaar word op moderne outomatiese ratkas gebruik. Dit is in staat om die volledige blokkering van die wringkragomsetter in sekere modusse uit te skakel. Dit dra by tot 'n gladde versnelling en brandstofverbruik.

Handratkas in outomatiese ratkas

As sodanig is daar geen meganika wat aan alle motoriste in hierdie transmissie bekend is nie. Die rol van die meganiese ratkas word deur 'n planetêre ratkas verrig. Dit kan ontwerp word vir 'n ander aantal stappe - van vier tot agt. Maar steeds is die mees algemene opsies sesgang outomatiese ratkas. In seldsame gevalle kan jy 'n negegang-outomaties kry (byvoorbeeld op die Range Rover Evog).

Hoe werk 'n outomatiese ratkas? Hierdie nodus in die transmissie is 'n stel van verskeie opeenvolgende snelhede. Almal van hulle is verenig in 'n planetêre ratstel. Die planetêre ratkas sluit die volgende komponente in:

• Son- en ringrat.
• Draer.
• Satelliete.

As jy in detail in die toestel en beginsel van werking van die outomatiese ratkas wringkragomsetter delf, sal jy agterkom dat die verandering in wringkrag presies met die hulp van die draer uitgevoer word, sowel as die ring en sonratte. Wanneer die tweede meganisme geblokkeer word, neem die ratverhouding toe. Die blokkering self word uitgevoer deur die werking van wrywingskoppelaars. Hulle hou die dele van die planetêre ratkas vas deur hulle aan die boksliggaam te koppel. Afhangende van die handelsmerk van die motor, gebruik die ontwerp 'n multi-skyf of band wrywing rem. Beide tipes stelsels word deur hidrouliese silinders beheer. Die sein na die koppelaars kom van die verspreidingsmodule. En om te verhoed dat die draer in die teenoorgestelde rigting draai, het die outomatiese ratkastoestel 'n oorloopkoppelaar.

Beheerstelsel

Nou is dit onmoontlik om 'n outomatiese ratkas voor te stel, waarvan die beginsel nie van elektronika afhang nie. Dus, hierdie stelsel sluit verskeie sensors, 'n verspreidingsmodule en 'n beheereenheid in. Tydens outomatiese ratkas-werking lees die stelsel inligting van verskeie elemente. Dit is 'n ATP-vloeistof temperatuursensor, asspoed by die uitset en inset, sowel as die posisie van die versneller. Al hierdie seine word in reële tyd verwerk. Dan genereer die beheereenheid beheerimpulse wat die aktueerders binnedring. Ons neem ook kennis dat die beginsel van werking van die outomatiese ratkas klepliggaam nie net gebaseer is op die lees van data van sensors nie, maar ook op die koördinering van seine wat beskikbaar is in die elektroniese enjinbeheereenheid.

Die verspreidingsmodule is verantwoordelik vir die beheer van die vloei van die werkvloeistof en vir die werking van die wrywingkoppelaars, wat bestaan uit:

• Solenoïedkleppe (hulle word meganies aangedryf).
• Spoelkleppe.
• Aluminiumbehuising wat bogenoemde dele bevat.

Met inagneming van die beginsel van werking van die Toyota outomatiese ratkas, is dit belangrik om te let op iets soos solenoïede. Hierdie dele word ook solenoïdekleppe genoem. Waarvoor is solenoïede? Danksy hierdie elemente word die druk van die ATP-vloeistof in die boks gereguleer. Waar kom die oliedruk vandaan? Hierdie taak word uitgevoer deur 'n spesiale outomatiese ratpomp. Die werkbeginsel daarvan is eenvoudig. Hierdie element werk vanaf die "donut"-hub. Ek roteer met 'n sekere frekwensie, dit vang 'n sekere hoeveelheid olie op met die waaiers en pomp dit. En sodat die werkvloeistof nie oorverhit en die beginsel van werking van die outomatiese ratkas van die motor nie geskend word nie, is daar 'n verkoeler in die ontwerp van sommige bokse. Dit kan apart voor geplaas word (versteek onder die buffer) of aan die hoofverkoeler gekoppel word. Laasgenoemde skema word dikwels op Mercedes-motors beoefen.

Kieser

Die werkingsbeginsel van die outomatiese ratkas-kieser is uiters eenvoudig. Hierdie meganisme is struktureel gekoppel aan die spoel, wat 'n sekere modus uitvoeroutomatiese ratkas werk. Daar is verskeie van hulle:

• Parkering.
• Reverse.
• Neutraal.
• Drive.

Maar dit is nie al nie. As ons die beginsel van werking van die Honda outomatiese ratkas oorweeg, sal jy sien dat daar 'n sportmodus op die kieser is. Om dit aan te skakel, beweeg net die handvatsel na die toepaslike posisie. Met inagneming van die werkingsbeginsel van die Nissan outomatiese ratkas, is dit die moeite werd om te sê dat daar op sommige modelle die moontlikheid van handratskakeling is.

DSG Robot

Hierdie tipe outomatiese ratkas het relatief onlangs verskyn. Die eerste modelle het eers in die middel van die 2000's begin gebruik word. Aanvanklik is sulke bokse op Skoda-motors geïnstalleer. Maar hulle kan ook op Volkswagens en Audis gevind word.

Onder die kenmerke is dit die moeite werd om te let op 'n heeltemal ander beginsel van outomatiese ratkaswerking. Die wringkragomsetter as sodanig is hier in beginsel afwesig. In plaas daarvan gebruik dit 'n dubbelplaatkoppelaar en 'n dubbelmassa-vliegwiel. Hierdie ontwerp laat jou toe om die tydinterval tussen ratwisseling aansienlik te verminder.

In terme van toestel, sluit hierdie boks in:

• Handratkas met twee rye ratte.
• Elektroniese beheerstelsel.
• Differensiaal.
• Eindrat.
• Dubbelkoppelaar.

Al die bogenoemde elemente is in 'n enkele metaalkas ingesluit. Hoekom gebruik die ontwerp 'n dubbelkoppelaar en twee rye ratte? As ons kyk na die beginsel van werking van 'n outomatiese ratkas van 'n motor met DSG, wat jy nodig hetlet daarop dat terwyl een rat in werking is, die tweede reeds besig is om voor te berei vir die volgende insluiting. Dit gebeur wanneer versnelling en wanneer vertraag word. Wrywingkoppelaars is ook in so 'n ratkas aanwesig. Hulle is deur die hoofnaaf aan die rattreine in die transmissie gekoppel.

Daar is verskeie tipes DSG-bokse:

• Ses-spoed.
• Sewe-spoed.

Die beginsel van werking van die eerste tipe outomatiese ratkas is gebaseer op die werking van 'n "nat" koppelaar. So, in die boks is daar 'n spesiale olie wat nie net smering verskaf nie, maar ook verkoeling van die koppelaars. Vloeistof onder druk sirkuleer in die stelsel en dra wringkrag oor.

Wat die tweede tipe DSG betref, is 'n droë koppelaar reeds hier aangebring. Die werkingsbeginsel is soortgelyk aan 'n handratkas - die skyf word teen die vliegwiel gedruk en dra deur wrywing wringkrag oor. Volgens kenners is so 'n ontwerpskema minder betroubaar. Die skyfhulpbron is ongeveer 50 duisend kilometer, en die vervangingskoste bereik $ 700, verbruiksgoedere ingesluit.

Ratreekse sluit tru-, ewe- en onewe snelhede in. Elke ry is 'n stel asse (bestaande uit primêre en sekondêre), sowel as 'n sekere stel ratte. Om die beweging terug uit te voer, gebruik die ontwerp 'n tussenas met 'n trurat.

Soos in 'n klassieke masjien, is daar 'n elektronika wat die spoedverandering beheer. Dit sluit die beheereenheid, sensors en aktueerders in. So, eerstens, die sensors lees data oor die spoed van die skagte endie posisie van die ratvurk, en dan ontleed die eenheid hierdie inligting en pas 'n spesifieke beheeralgoritme toe.

DSG-hidrouliese stroombaan bestaan uit:

• Spoelkleppe wat vanaf die kieser werk.
• Magneetkleppe (dieselfde solenoïede). Hulle dien om ratte in outomatiese modus te skakel.
• Drukbeheerkleppe, wat bydra tot die gladde werking van die wrywingkoppelaar.

Hoe werk DSG?

Die beginsel van werking van die hidrouliese stelsel van die outomatiese ratkas van die robot is om 'n aantal ratte opeenvolgend te skakel. Wanneer die motor van 'n plek af begin beweeg, sluit die stelsel die eerste spoed in. In hierdie geval is die tweede reeds verloof. Sodra die motor 'n hoër spoed (sowat 20 kilometer per uur) gekry het, skakel die elektronika die spoed na verhoog. Die derde rat is reeds ingeskakel. Dit gaan aan tot by die hoogste. As die motor stadiger word, skakel die elektronika die reeds lae rat in. Verskuiwing is oombliklik, aangesien die ontwerp twee rye ratte behels.

Aansoek

Dit is opmerklik dat so 'n transmissie nie op elke motor gebruik word nie. Soos ons vroeër gesê het, is die grootste deel motors van die VAG-onderneming. Maar kommersiële voertuie (byvoorbeeld Volkswagen Crafter) is nie daarmee toegerus nie. En dit alles omdat die boks ontwerp is vir 'n sekere drumpel van wringkrag. Dit mag nie 350 Nm oorskry nie.

Dit is van toepassing op sesspoed-transmissies. DSGteen sewe snelhede en glad nie meer as 250 Nm weerstaan nie. Daarom kan jy so 'n boks hoogstens op die Toeareg en swakker motors soos die Passat of Octavia ontmoet.

Variator

Hierdie ratkas werk ook in outomatiese modus. Dit het 'n halwe eeu gelede verskyn, maar slegs die afgelope 10-15 jaar is aktief gebruik. Wat is 'n variator? Dit is 'n deurlopend veranderlike outomatiese ratkas wat die ratverhouding glad deur middel van 'n band- of kettingaandrywing verander. Ratverhoudings verander soos die voertuig spoed optel. Op die oomblik word so 'n boks wyd gebruik deur die volgende motorvervaardigers:

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

Wat is die voordele van hierdie boks? Danksy 'n gladde verandering in ratverhouding tel die motor vinnig en sonder ruk spoed op. Die bestuurder en passasiers voel nie skokke tydens versnelling nie, maak nie saak hoe hard die versnellerpedaal getrap word nie. Hier is egter slaggate. So 'n boks het ook wringkragbeperkings, soos DSG. Daarom word dit hoofsaaklik in passasiersmotors gebruik.

Variëteite van variators

Daar is verskeie tipes transmissiedata:

• Toroid.
• V-riemvariator.

Terselfdertyd het albei soorte bokse amper dieselfde toestel en werkingsbeginsel. Die ontwerp van die wisselaar sluit in:

• Stelselkontroles.
• Katrol wat wringkragoordrag verskaf.
• ketting- of bandaandrywing.
• Boksvrystellingmeganisme (gebruik om trurat aan te skakel).

Om die transmissie wringkrag te kan waarneem, is 'n koppelaar by die ontwerp betrokke. Dit kan van verskeie tipes wees:

• Sentrifugale outomaties.
• Elektronies.
• Multidisk.

Daar is ook sulke variators waar 'n wringkragomsetter as 'n koppelaar gebruik word (soos op klassieke outomatiese masjiene). Tipies word so 'n skema op Honda Multimatic-bokse beoefen. Kenners glo dat hierdie tipe koppelaar die betroubaarste en vindingrykste is.

Drive

Soos ons reeds gesê het, kan 'n ander aandrywing in die wisselaar gebruik word - ketting, dibo-band. Laasgenoemde is meer gewild. Die band gaan op twee katrolle, wat koniese skywe vorm. Hierdie katrolle kan beweeg en uitmekaar beweeg na gelang van die behoefte. Om die skywe nader aan mekaar te bring, word spesiale vere in die ontwerp voorsien. Die katrolle self het 'n effense hellingshoek. Die waarde daarvan is ongeveer 20 grade. Dit word gedoen sodat die gordel met minimale weerstand beweeg tydens die werking van die boks.

Nou oor die kettingaandrywing. Die ketting aan 'n outomatiese veranderlike ratkas is verskeie metaalplate wat deur asse verbind is. Volgens kenners is so 'n dryfkrag en ontwerp meer buigsaam. Die ketting is in staat om teen 'n hoek van tot 25 grade te buig sonder om hulpbron te verloor. Maar anders as 'n bandaandrywing, het hierdie aandrywingverskillende werkingsbeginsel. Die outomatiese ratkas dra wringkrag oor deur puntkontak met die katrolle. In sekere gebiede word hoë spanning (wrywingskrag) gevorm. Dit bereik hoë doeltreffendheid. En sodat die katrolle nie van sulke spanning verslyt nie, is hulle van hoësterkte drastaal gemaak.

Trurat in CVT

Omdat die wisselaaraandrywing net in een rigting kan draai, moes die ingenieurs 'n aparte planetêre ratkas ontwikkel om die trurat te implementeer. Dit is ontwerp en werk soortgelyk aan 'n ratkas in 'n klassieke masjien.

Beheerstelsel

Soortgelyk aan vorige outomatiese ratkas, gebruik die CVT 'n elektroniese beheerstelsel. Die beginsel van werking is egter ietwat anders. Dus, die stelsel verskaf aanpassing van die deursnee van die variatorskywe.

Soos die spoed verander, neem een katrol se deursnee toe en die ander verminder. Die modusse word deur die kieser beheer danksy die outomatiese ratkassensor. Die beginsel van werking van 'n variator met 'n kettingaandrywing en 'n band is om die deursnee van die katrolle te verander.

Meer oor probleme

Weens die komplekse ontwerp en lae voorkoms weier baie dienste om met sulke uitsendings te werk. Daarom het CVT's nie goed wortelgeskiet in ons land nie. Soos bedryfservaring getoon het, is die hulpbron van hierdie boks, selfs met behoorlike instandhouding, nie meer as 150 duisend kilometer nie. In die lig hiervan is dit redelik om sulke motors slegs in nuwe toestand, wat onder waarborg is, te koop. Dit is gevaarlik om 'n motor op 'n wisselaar uit jou hande te neem - jy kan opklimduur herstelwerk, wat nie elke diens sal onderneem nie.

Opsomming

So, ons het die toestel en beginsel van werking van 'n hidromeganiese outomatiese ratkas, 'n robotiese een en 'n wisselaar uitgevind. Soos u kan sien, is al hierdie bokse verskillend gerangskik en het hulle hul eie algoritme van aksie. Watter transmissie is beter om te kies? Kenners sê dat die mees redelike keuse 'n klassieke slotmasjien sal wees. Soos bedryfservaring getoon het, het eienaars van motors met DSG en CVT hulle dikwels tot dienste gewend en hierdie bokse is duur om in stand te hou. Die klassieke slotmasjien is al baie lank op die mark, en sy ontwerp word voortdurend verfyn en verbeter. Daarom word sulke bokse onderskei deur 'n hoë hulpbron, onpretensieus in werking en kan in enige diens herstel word. Die praktyk het getoon dat die hulpbron van 'n outomatiese ratkas in 'n motor van 300 tot 400 duisend kilometer is. Dit is 'n ernstige tydperk, aangesien sommige moderne enjins slegs 250 loop. Maar vir so 'n transmissie om lank te hou, is dit die moeite werd om die ATP-vloeistof daarin gereeld te verander, naamlik elke 60 duisend kilometer.