Bir arabanın otomatik şanzıman cihazı ve çalışma prensibi. Otomatik şanzıman türleri

2024 Yazar: Erin Ralphs | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-19 19:43

Son zamanlarda, otomatik şanzımanlar giderek daha fazla popülerlik kazanıyor. Ve bunun nedenleri var. Böyle bir kutunun kullanımı daha kolaydır ve trafik sıkışıklığında debriyajla sürekli “oynama” gerektirmez. Büyük şehirlerde, böyle bir kontrol noktası nadir değildir. Ancak otomatik şanzıman cihazı klasik mekanikten önemli ölçüde farklıdır. Birçok sürücü böyle bir kutuyla araba almaktan korkuyor. Ancak, korkuları haklı değil. Düzgün çalışma ile otomatik şanzıman mekanikten daha az dayanmayacaktır. Ancak bunu daha iyi anlamak için, bir arabanın otomatik şanzıman cihazını ayrıntılı olarak incelemelisiniz. Bugünkü yazımızda bundan bahsedeceğiz.

Çeşitler

Bu kutuların birkaç türü vardır. Böylece ayırt ederler:

• Hidromekanik otomatik şanzıman.
• Robotik (DSG).
• Varyatör.

Her birinin özellikleri nelerdir? Aşağıyı düşünün.

KlasikOtomatik şanzıman

Hidromekanik şanzıman, otomatik şanzımanın en yaygın türüdür. Böyle bir kutunun cihazı, bir tork konvertörü, bir manuel şanzıman ve bir kontrol sisteminin varlığını varsayar. Ancak bu tasarım arkadan çekişli araçlarda uygulanmaktadır. Bu önden çekişli bir arabaysa, diferansiyel de otomatik şanzıman cihazına ve ana vitese dahildir.

Tork konvertörü (halk dilinde "donut" olarak bilinir) bu şanzımandaki ana ünitedir. Motor volanından manuel şanzımana torku değiştirmeye ve iletmeye hizmet eder. Çörek ayrıca içten yanmalı motordan dönme kuvvetlerinin aktarımı sırasında meydana gelen salınımları ve titreşimleri sönümlemeye de hizmet eder.

Tork konvertörü birkaç tekerlekten oluşur. Bu:

• Türbin.
• Reaktör.
• Pompa çarkı.

Tasarım ayrıca iki kavrama içerir - blokaj ve serbest tekerlek. Tüm bu ayrıntılar, bir çörek gibi görünen ayrı bir toroidal kasanın içine alınmıştır (dolayısıyla özel ad).

Pompa çarkı motorun krank miline bağlıdır. Türbin, manuel şanzımanla etkileşime girer. Bu iki eleman arasında reaktör çarkı bulunur. Diğerlerinin aksine hareketsizdir. Otomatik şanzımanlı hidrolik transformatörün her bir tekerleği, arasında çalışan ATP sıvısının geçtiği bıçaklara sahiptir.

Otomatik şanzıman kilitleme kavraması, içten yanmalı motorun belirli çalışma modlarında GTF'yi (donut) engellemek için tasarlanmıştır. Debriyajsız(ayrıca taşma olarak da anılır) reaktör çarkını ters yönde döndürür.

GTF çalışması

Kapalı bir döngüde gerçekleştirilir. Böylece, kanatların özel şekli nedeniyle ATP sıvısı pompadan türbine ve ardından reaktör çarkına akmaya başlar, yağ akış hızı istikrarlı bir şekilde büyümeye başlar. ATP sıvısı, pompa çarkının daha hızlı dönmesine neden olur. Bu, tork kuvvetini arttırır. Bu arada, maksimum parametresi minimum hızlarda elde edilir. Bu, aracın yük altında bile sorunsuz hareket etmeye başlaması için gereklidir. Araç hızlanmaya başladığında debriyaj devreye girer ve tork konvertörü kilitlenir. Bu durumda, doğrudan bir tork aktarımı gerçekleştirilir. Kilitleme kavramasının geri vites dahil tüm viteslerde otomatik şanzımanda etkinleştirildiğini belirtmekte fayda var.

Modern arabalar kaydırmalı debriyaj kullanır. Bu mod, mekanizmanın tamamen kilitlenmesini önler, bu da yakıt tüketimine ve yumuşak bir sürüşe olumlu etki eder.

Planet dişli

Bu montaj, manuel şanzıman işlevi görür. Şanzıman dört, altı, yedi veya sekiz hız için tasarlanabilir. Nadir durumlarda, dokuz ileri otomatik şanzıman kullanılır (örneğin, Land Rover otomobillerinde).

Otomatik şanzıman cihazını incelemeye devam ediyoruz. Planet dişli birkaç sıralı dişliden oluşur. Bir planet dişli takımı oluştururlar. Hızların her biri birkaç içeriröğeler:

• Yuvarlak dişli.
• Uydular.
• Güneş dişlisi.
• Taşıyıcı.

Tork değişimi nasıl yapılır? Otomatik şanzıman tork konvertörünün cihazını inceleyerek, bu işlemin planet dişli setinin birkaç elemanı kullanılarak yapıldığına dikkat edilmelidir. Bu, taşıyıcının yanı sıra iki vites (güneş ve taç) idi. İkincisini engellemek, dişli oranını artırmanıza izin verir. Güneş dişlisi ise tam tersine bu oranı düşürür. Ve taşıyıcı, elemanların dönüş yönünü değiştirir.

Kilitleme kavramalarla yapılır. Bu, dişli kutusunun belirli parçalarını dişli kutusu gövdesine bağlayarak tutan bir tür frendir. Otomobilin markasına bağlı olarak (“Mazda” bu veya “Ford”), otomatik şanzıman cihazı bir bant veya çok diskli frenin varlığını varsayar. Hidrolik silindirlerle kapanır. İkincisi dağıtım modülünden kontrol edilir. Taşıyıcının ters yönde dönmesini önlemek için tek yönlü kavrama kullanılır.

Elektronik sistem

Modern bir arabanın otomatik şanzımanının cihazı ve çalışması elektronik kontrol sistemi olmadan imkansızdır. Şunları içerir:

• Kontrol ünitesi.
• Giriş sensörleri.
• Otomatik şanzıman seçici (cihazını daha sonra ele alacağız).
• Dağıtım modülü.

Giriş öğeleri listesinin oldukça kapsamlı olduğunu unutmayın. Bu, sensörleri içerir:

• Gaz pedalı konumları.
• ATP sıvısının sıcaklıkları.
• Giriş ve çıkış mili hızları.
• Otomatik vites seçici konumları.

Otomatik şanzıman kontrol ünitesi, bu elemanlardan gelen sinyalleri sürekli olarak işler ve aktüatörler için kontrol darbeleri üretir. Bu ünite motor ECU'su ile iletişim kurar.

Dağıtım modülü, sürtünmeli kavramaları etkinleştirir ve şanzımandaki ATP sıvısının akışını kontrol eder. Bu modül, kontrol makaralarından ve mekanik olarak çalıştırılan solenoid valflerden oluşur. Bu parçalar ayrı bir alüminyum kasa içine alınır ve kanallarla birbirine bağlanır.

Honda otomatik şanzımanındaki önemli bir unsur solenoidlerdir. Bunlara solenoid valfler de denir. Şanzıman yağının basıncını düzenlemek için gereklidirler. Ve makaralar kutunun çalışma modunu gerçekleştirir. Elemanlar otomatik şanzıman kolundan çalıştırılır.

ATP yağı ana çalışma sıvısı olduğundan, herhangi bir otomatik şanzımanın cihazında dişli tipi bir pompa sağlanır. Tork konvertör göbeğinden çalışır ve şanzıman hidrolik sisteminin temelidir. Mercedes otomatik şanzıman cihazındaki yağı soğutmak için özel bir ısı eşanjörü sağlanmıştır. Bu, arabanın önünde bulunan küçük bir radyatör. Bazı modellerde, ana motor soğutma sıvısı soğutucusu ile kapatılmıştır.

Otomatik şanzıman seçici

Otomatik şanzımanı doğrudan kontrol eden bu kısımdır. Birkaç otomatik şanzıman modu vardır:

• Park etme.
• Ters.
• Nötr.
• Sür (ileri hareket).

Bazı Nissan otomobillerinde otomatik şanzıman cihazıbir spor modunun varlığını varsayar. Açmak için vites kutusu seçicisini S konumuna getirmeniz gerekir. Mod, vites değiştirmenin daha yüksek motor devirlerinde gerçekleştirildiği için farklılık gösterir. Bu, daha fazla tork ve araç hızı ile sonuçlanır. Qashqai Nissan'ı düşünürsek, otomatik şanzıman cihazı da manuel vites değiştirme modunun varlığını varsayar. Böyle bir kutuya "Tiptronic" denir.

DSG robotik şanzıman

Bu, Volkswagen-Audi endişesinin geliştirilmiş halidir. Bu kontrol noktası 2000'lerin ortalarında ortaya çıktı ve çoğu Skoda ve Audi otomobilinin yanı sıra Volkswagen'lerde (Tuareg dahil) kuruldu.

Otomatik DSG'nin önemli bir özelliği, güç akışında kesinti olmaksızın hızlı vites değişimidir. Bu, şanzımanın performansını ve verimliliğini artırmanıza olanak tanır. DSG'li otomobillerin iyi hızlanma dinamikleri var. Aynı zamanda klasik tork konvertörlerine kıyasla daha düşük yakıt tüketimine sahiptirler.

Bu tip otomatik şanzımanın tasarımı ve çalışması, önceki şanzımandan önemli ölçüde farklıdır. Yani, olağan bir "çörek" yoktur. Tork aktarımı iki kavrama kullanılarak gerçekleştirilir. Ayrıca, bu tip otomatik şanzımana bir hırsızlık önleme cihazı takılabilir.

DSG iletimi

İçerdiği:

• Çift kütleli volan.
• İki sıra dişli.
• Son tahrik ve diferansiyel.
• Elektronik kontrol sistemi.
• Çiftdebriyaj.

Hepsi metal bir kutunun içinde. Çift kavramadan bahsedecek olursak, gücün aynı anda ikinci ve birinci vites sırasına iletilmesini sağlıyor. Bu altı vitesli bir DSG ise, kutuda bir tahrik plakası (bir giriş göbeği aracılığıyla çift kütleli bir volana bağlanır) ve sürtünmeli kavramalar bulunur. İkincisi, ana göbek yoluyla dişli çarklara bağlanır.

Bu arada, DSG kutusundaki debriyaj türü farklılık gösterebilir. Altı vitesliyse, tasarım ıslak debriyaj kullanır. Yağ, sürtünme disklerinin sadece yağlanmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda soğumasını da sağlar. Bu, kümelerin kaynağını önemli ölçüde artırır.

Yedi vitesli şanzımandan bahsedecek olursak burada kuru bir şema uygulanıyor. Bu, kullanılan yağ miktarını önemli ölçüde az altır. İlk durumda, DSG'nin çalışması en az altı buçuk litre gerektiriyorsa, o zaman ikincisinde - ikiden fazla değil. Yağlayıcıyı pompalayan pompa elektriklidir. Uzmanlara göre bu tasarım daha az güvenilir ve yüksek bir kaynağa sahip değil.

Viteslere gelince, birincisi geri ve tek hızların çalışmasından sorumludur. İkincisi, dişlileri bile kontrol etmek için kullanılır. Sıraların her biri, belirli bir dişli takımına sahip ikincil ve birincil bir şafttır. Birincil eleman eksiksiz ve eş eksenlidir ve dişliler mile sıkı bir şekilde bağlanmıştır. Aynı zamanda, ikincil dişliler serbestçe döner. Ayrıca tasarımda senkronizörler var. Kontrol noktasına belirli bir hızın dahil edilmesini kolaylaştırırlar. İlearaba geriye doğru hareket edebilir, DSG kutusunda bir ara mil bulunur, bir geri vites ile donatılmıştır.

Vites değişimi elektronik tarafından kontrol edilir. Çeşitli sensörler, bir kontrol ünitesi ve bir dizi aktüatöre sahip bir elektro-hidrolik ünite içerir. Kontrol modülü, otomatik robotik şanzımanın karterinde bulunur. Şanzımanın çalışması sırasında sensörler, çıkış ve girişteki millerin hızını, yağ basıncını, vites çatallarının konumunu ve ayrıca yağlama maddesinin sıcaklığını analiz eder. Bu sinyallere dayanarak, ECU bir veya başka bir kontrol algoritması uygular.

Blok sayesinde şanzımanın hidrolik devresi kontrol edilir. Bu sistem şunları içerir:

• Distribütör makaraları. Vites kolundan çalıştırılırlar.
• Solenoid valfler. Bu öğeler hızları değiştirmek için kullanılır.
• Basınç kontrol valfleri. Onlar sayesinde sürtünmeli kavrama çalışır.

Son iki bileşen, robotik dişli kutusunun aktüatör kontrolleriyle ilgilidir.

Ayrıca, bu kutunun tasarımı bir çoklayıcı sağlar. Hidrolik silindirleri solenoid valflerle kontrol etmenizi sağlar. Dikkat çekici bir şekilde, birincisinin sayısı ikincisinin iki katıdır. Böylece elemanın başlangıç konumunda bazı hidrolik silindirler, çalışma konumunda ise diğerleri harekete geçer.

Robotik şanzımanın algoritması, birkaç vitesin sıralı olarak değiştirilmesinden oluşur. Yani, araba birincide hareket etmeye başladığında, ikincisizaten ikinci diskle meşgul. Bir dizi belirli devirden sonra, anında bir geçiş meydana gelir. Sonuçta, sistemin bir veya başka bir şaft seçmesine gerek yok - dişliler zaten çalışmaya başladı.

Bu şanzıman nerede kullanılıyor? Temel olarak DSG, B, C ve D sınıfı araçlarda kullanılır. Birçok açıdan her şey motorun teknik özelliklerine bağlıdır. Böylece, altı vitesli bir kutu 350 Nm'lik bir torka dayanabilir. Ve yedi bantlı DSG sadece 250'dir. Bu nedenle, böyle bir kutu güçlü arabalara kurulmaz.

Varyatör

Bu, nispeten yeni bir otomatik şanzıman türüdür, ancak ilk kopyalar 59. yıl gibi erken bir tarihte kullanılmaya başlandı. Yani değişken şanzımanlı ilk otomobil Daf oldu. Ayrıca, bu şema Ford ve Fiat gibi üreticiler tarafından uygulanmaya başlandı. Ancak bu kutu sadece 10 yıl önce yaygın olarak kullanılıyordu. Şimdi bu vites kutusu arabalarda kullanılıyor:

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

Temel özelliği, kendi başına vites olmamasıdır. Varyatör, araç hızlandıkça vites oranlarında yumuşak bir değişim sağlayan sürekli değişken bir şanzımandır. Böyle bir dişli kutusunun ana avantajı, araç üzerindeki yükün krank mili hızı ile optimal koordinasyonudur. Bu, yüksek yakıt verimliliği ve üretkenlik ile sonuçlanır. Dinamik hızlanma sırasındaki sarsıntılar burada hariç tutulduğundan, sürüşün yumuşaklığı da gözle görülür şekilde iyileştirildi.

Araba, sarsılmadan, olabildiğince yumuşak bir şekilde hızla hızlanır. Ancak tork ve güç üzerindeki belirli kısıtlamalar nedeniyle, değişken otomatik şanzımanlar yalnızca otomobillerde ve bazı geçitlerde kullanılır. Ayrıca, bu şanzıman oldukça yüksek teknolojili olduğu için, aracın varyatör üzerindeki maliyeti gözle görülür şekilde artar.

Cihazlar ve türleri

Bu aktarımların yalnızca iki türü vardır. Bu, toroidal ve V kayışlı bir varyatördür. İkincisi en yaygın kullanılanıdır. Ancak türü ne olursa olsun, aynı cihaza sahipler (Toyota otomatik şanzıman istisna değildir). Yani tasarım şunları içerir:

• CVT şanzıman.
• Tork ileten mekanizma.
• Kontrol sistemi.
• Şanzımanı devreden çıkarmak ve geri vitese takmak için mekanizma.

Kutunun torku algılaması ve iletmesi için aşağıdaki kavrama mekanizmaları etkinleştirilir:

• Otomatik santrifüj. Transmatic CVT'lerde kullanılır.
• Çok diskli ıslak. Bunlar Multimatik varyatörlerdir.
• Elektronik ("Bazı Japon arabalarında kullanılan "Hiper" kutular).
• Tork dönüştürücü. Örnekler Extroid, Multidrive ve Multimatic şanzımanları içerir.

Son bağlantı türü, en popüler ve becerikli olanıdır. Değişken dişli kutusu tahrikinin kendisinin kayış veya zincir olabileceğini unutmayın.

İlk tip, bir veya iki kayış tahrikinden oluşur. AyrıcaToyota otomatik şanzıman cihazı iki kasnak içerir. İkincisi, birbirinden ayrılabilen ve ayrılabilen bir tür konik disk oluşturur. Böylece kasnağın çapı değiştirilir. Konileri birbirine yaklaştırmak için Mazda otomatik şanzıman cihazında özel yaylar bulunur (bazen merkezkaç kuvveti kullanılır). Konik disk, 20 derecelik bir eğim açısına sahiptir. Bu, tahrik kayışının minimum dirençle hareket etmesini sağlar.

Multitronic CVT'lerde metal zincir kullanılır. Eksenlerle birbirine bağlanan birkaç plakadan oluşur. Bu tasarım iyi bir esnekliğe sahiptir. Bükülme yarıçapı 25 milimetreye kadardır. Bir kayış değiştiriciden farklı olarak, bir zincir değiştirici, plakaların disklerle nokta temasıyla tork aktarımı sağlar. Bu alanlarda yüksek gerilimler oluşur. Bu şema sayesinde tork aktarımında minimum kayıp ve en iyi verim sağlanmaktadır. Konik diskler, yüksek mukavemetli rulman çeliğinden yapılmıştır.

Tasarım özellikleri ve düzeni nedeniyle, otomatik şanzıman valf gövdesi geri hareket sağlayamaz. Bu nedenle, varyatörde geri vitese geçmek için yardımcı mekanizmalar kullanılır. Bu bir planet dişlidir. Klasik tork konvertörlü otomatik şanzımanlarla aynı cihaza ve çalışma prensibine sahiptir.

Ayrıca böyle bir kontrol noktasının tasarımında bir elektronik kontrol sistemi vardır. Varyatör kasnağı çapının mevcut motor devrine göre senkron ayarlanmasını sağlar. Bu sistemsağlar ve ters iletimin dahil edilmesi. Varyatör, kabinde bulunan seçici aracılığıyla kontrol edilir. Kontrol modları, geleneksel bir otomatik şanzımandakiyle aynıdır. Bu kutuların cihazı ve tamiri de benzerdir. Bununla birlikte, birçok hizmetin bu arabaları işe almaktan korktuğunu, çünkü uygun deneyime sahip olmadıklarını not ediyoruz. Böyle bir kutu Rusya'da oldukça yakın zamanda ortaya çıktı ve etrafındaki bakım ve onarımın doğruluğu hakkında birçok efsane var. Uzmanlar, böyle bir dişli kutusu için yağı zamanında değiştirmenin ve mekanizmanın kendisini aşırı ısıtmamanın yeterli olduğunu söylüyor.

Sonuç

Böylece otomatik şanzımanın ne tür olduğunu, nasıl çalıştığını ve nasıl çalıştığını öğrendik. Sıradan bir araba tutkunu için ne seçilir? Çalışma deneyimi, en iyi seçeneğin klasik tork konvertörlü otomatik şanzımanlı bir araba satın almak olacağını gösteriyor. Böyle bir kutu birçok kişiye aşinadır - herhangi bir serviste tamir edilebilir ve servis edilebilir. Ek olarak, bu tip modern makineler, 300-400 bin kilometrelik iyi bir kaynakla ayırt edilir. DSG robotuna ve kademesiz varyatöre gelince, bu tür kutular yollarımızda 150 binden fazla değil. Ardından sorunlar ve ciddi yatırımlar başlar. Bu nedenle, onları satın almaktan kaçınmalısınız.