Bir arabanın otomatik şanzımanının cihazı ve çalışma prensibi

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

Bugün, arabalar çeşitli vites kutuları ile donatılmıştır. Ve daha önce çoğunluk mekanikti, şimdi daha fazla sürücü otomatik olanı tercih ediyor. Bu şaşırtıcı değil, çünkü böyle bir iletimin kullanımı, özellikle şehirdeki geziler söz konusu olduğunda daha uygundur. Yakın zamana kadar, bu tür kutular düşük verimlilik ile karakterize edildi. Eski tork konvertörleri vitesleri yavaşça değiştiriyordu ve onlarla birlikte araba çok daha fazla yakıt harcıyordu. Ancak bugün otomatik şanzımanın tasarımı, cihazı ve çalışma prensibi biraz farklıdır. Bu kutular hızlı geçiş yapmanın yollarıdır ve onlarla birlikte araba daha az yakıt tüketir. Ama her şeyden önce.

Türler

Şu anda birkaç çeşit otomatik şanzıman var. Bu, tork konvertörlü, varyatörlü ve DSG robotlu klasik bir otomatiktir. İkincisi, özellikle "Volkswagen-Audi" endişesi tarafından geliştirilmiştir. Bu tip otomatik şanzımanların cihazı ve çalışma prensibi önemli ölçüde farklıdır. Ancak onları birleştiren şey, otomatik modda hızların değiştirilmesidir. Bu aktarımların her birinin özelliklerine daha yakından bakalım.

Normal makineli tüfek

Hidromekanik bir şanzımandır. Tasarımın yarım yüzyıldan fazla bir süre önce ortaya çıkmasına rağmen, hala çok alakalı. Tabii ki, cihazı bugüne kadar önemli ölçüde geliştirildi. Şimdi bu kutuların altı vitesi var. 80'ler ve 90'ların arabalarından bahsedecek olursak, dört ileri otomatik şanzımanları vardı.

Bu şanzıman şunları içerir:

• Manuel şanzıman.
• Tork dönüştürücü veya çörek.
• Kontrol sistemi.

Önden çekişli bir araba böyle bir şanzımanla donatılmışsa, ana dişli ve diferansiyel de dahildir. Otomatik şanzımandaki en temel parçalardan biri tork konvertörüdür. Birkaç bölümden oluşur. Bunlar pompa, türbin ve reaktör çarklarıdır. Onlar sayesinde içten yanmalı motordan manuel şanzımana yumuşak bir tork aktarımı gerçekleştirilir.

Başka bir otomatik şanzıman cihazı bir debriyaj içerir (serbest tekerlek ve blokaj). Bu elemanlar türbin çarklarıyla birlikte halka şeklinde yuvarlak metal bir kasa içinde kapatılmıştır. Tork konvertörünün içinde çalışan bir ATP sıvısı vardır. Pompa çarkı krank miline bağlıdır. Ve kontrol noktasının yanından türbin var. Bu iki eleman arasına bir reaktör çarkı da yerleştirilmiştir.

Nasıl çalışır?

Bu tip otomatik şanzımanın çalışma prensibi nedir? Klasik bir kapalı çevrim makine çalışır. Daha önce de söylediğimiz gibi, içinde ATP var.sıvı. Bir çeşit dişli yağıdır. Ancak mekanik dişli kutusundan farklı olarak sadece yağlama işlevi görmekle kalmaz, aynı zamanda torku da iletir. Otomatik şanzıman yağı kaplininin çalışma prensibi nedir? Basınç altında, bu sıvı türbin çarkına (pompa çarkından) girer ve ardından reaktör çarkına girer. Özel şekilli kanatlara sahip olduğundan, elemanın dönüşü sırasında sıvı akış hızı kademeli olarak artmaya başlar. Böylece ATP yağı türbin çarkını çalıştırır.

Şanzımandaki en yüksek tork, araç hareket ettiğinde üretilir. Makinenin hızı arttıkça kilitleme kavraması devreye girer. İkincisi, içten yanmalı motorun belirli çalışma modlarında otomatik şanzımanın "çöreğini" sert bir şekilde bloke etmeye hizmet eder. Bu genellikle millerin dönüş hızı aynı olduğunda olur. Böylece tork, " altlama" yapmadan ve dişli oranını değiştirmeden doğrudan kutuya iletilir. Bu arada, modern otomatik şanzımanlarda bir kaydırmalı debriyaj kullanılır. Belirli modlarda tork konvertörünün tamamen bloke edilmesini ortadan kaldırabilir. Bu, sorunsuz bir hızlanmaya ve yakıt ekonomisine katkıda bulunur.

Otomatik şanzımanda manuel şanzıman

Bu nedenle, bu şanzımanda tüm sürücülerin aşina olduğu bir mekanik yoktur. Mekanik dişli kutusunun rolü, bir planet dişli kutusu tarafından gerçekleştirilir. Dörtten sekize kadar farklı sayıda adım için tasarlanabilir. Ancak yine de en yaygın seçenekler altı ileri otomatik şanzımanlardır. Nadir durumlarda, dokuz vitesli bir otomatik bulabilirsiniz (örneğin, Range Rover Evog'da).

Otomatik şanzıman nasıl çalışır? İletimdeki bu düğüm, birkaç ardışık hız kümesidir. Hepsi bir planet dişli setinde birleştirilmiştir. Planet dişli kutusu aşağıdaki bileşenleri içerir:

• Güneş ve halka dişli.
• Taşıyıcı.
• Uydular.

Otomatik şanzıman tork konvertörünün cihazını ve çalışma prensibini ayrıntılı olarak incelerseniz, tork değişiminin tam olarak taşıyıcının yanı sıra halka ve güneş dişlileri yardımıyla yapıldığını fark edeceksiniz.. İkinci mekanizma bloke edildiğinde dişli oranı artar. Engelleme, sürtünmeli kavramaların çalışmasıyla gerçekleştirilir. Planet dişli kutusunun parçalarını kutu gövdesine bağlayarak tutarlar. Otomobilin markasına bağlı olarak tasarımda çok diskli veya bantlı bir sürtünme freni kullanılıyor. Her iki tip sistem de hidrolik silindirler tarafından kontrol edilir. Kavramalara giden sinyal dağıtım modülünden gelir. Taşıyıcının ters yönde dönmesini önlemek için otomatik şanzıman cihazı tek yönlü bir kavramaya sahiptir.

Kontrol sistemi

Artık prensibi elektroniğe bağlı olmayan bir otomatik şanzıman hayal etmek imkansız. Dolayısıyla bu sistem çeşitli sensörler, bir dağıtım modülü ve bir kontrol ünitesi içerir. Otomatik şanzıman çalışması sırasında sistem, çeşitli unsurlardan gelen bilgileri okur. Bu, bir ATP-sıvı sıcaklık sensörü, çıkış ve girişteki şaft hızı ve ayrıca hızlandırıcının konumudur. Tüm bu sinyaller gerçek zamanlı olarak işlenir. Daha sonra kontrol ünitesi kontrol üretiraktüatörlere giren impulslar. Ayrıca otomatik şanzıman valf gövdesinin çalışma prensibinin sadece sensörlerden gelen verileri okumaya değil, aynı zamanda elektronik motor kontrol ünitesinde bulunan sinyallerin koordinasyonuna dayandığını da not ediyoruz.

Dağıtım modülü, çalışma sıvısının akışını kontrol etmekten ve aşağıdakilerden oluşan sürtünmeli kavramaların çalışmasından sorumludur:

• Solenoid valfler (mekanik olarak tahrik edilirler).
• Spool valfler.
• Yukarıdaki parçaları içeren alüminyum gövde.

Toyota otomatik şanzımanın çalışma prensibi göz önüne alındığında, solenoidler gibi bir şeye dikkat etmek önemlidir. Bu parçalara solenoid valfler de denir. Solenoidler ne içindir? Bu elemanlar sayesinde kutudaki ATP sıvısının basıncı düzenlenir. Yağ basıncı nereden geliyor? Bu görev, özel bir otomatik şanzıman dişli pompası tarafından gerçekleştirilir. Çalışma prensibi basittir. Bu eleman "çörek" merkezinden çalışır. Belirli bir frekansta dönüyorum, çarklarla belirli bir miktarda yağı yakalıyor ve pompalıyor. Ve çalışma sıvısının aşırı ısınmaması ve arabanın otomatik şanzımanının çalışma prensibinin ihlal edilmemesi için, bazı kutuların tasarımında bir radyatör var. Ön tarafa ayrı olarak yerleştirilebilir (tamponun altına gizlenebilir) veya ana soğutma radyatörüne bağlanabilir. İkinci şema genellikle Mercedes otomobillerinde uygulanır.

Seçici

Otomatik şanzıman seçicinin çalışma prensibi son derece basittir. Bu mekanizma, belirli bir modu gerçekleştiren makaraya yapısal olarak bağlıdır.otomatik şanzıman işi. Birkaç tane var:

• Park etme.
• Ters.
• Nötr.
• Sürücü.

Ama hepsi bu kadar değil. Honda otomatik şanzımanın çalışma prensibini düşünürsek, selektör üzerinde bir spor modu olduğunu fark edeceksiniz. Açmak için kolu uygun konuma getirmeniz yeterlidir. Nissan otomatik şanzımanın çalışma prensibi göz önüne alındığında, bazı modellerde manuel vites değiştirme olasılığının olduğunu söylemekte fayda var.

DSG Robotu

Bu tür otomatik şanzıman nispeten yakın zamanda ortaya çıktı. İlk modeller sadece 2000'li yılların ortalarında kullanılmaya başlandı. Başlangıçta, bu tür kutular Skoda arabalarına kuruldu. Ancak Volkswagens ve Audis'de de bulunabilirler.

Özellikler arasında, tamamen farklı bir otomatik şanzıman çalışma prensibini belirtmekte fayda var. Tork konvertörü prensipte burada yoktur. Bunun yerine, çift plakalı bir kavrama ve çift kütleli bir volan kullanır. Bu tasarım, vites değişimleri arasındaki zaman aralığını önemli ölçüde az altmanıza olanak tanır.

Cihaz açısından bu kutu şunları içerir:

• İki sıra vitesli manuel şanzıman.
• Elektronik kontrol sistemi.
• Farklı.
• Son vites.
• Çift kavrama.

Yukarıdaki öğelerin tümü tek bir metal kasanın içindedir. Tasarım neden çift kavrama ve iki sıra dişli kullanıyor? DSG'li bir arabanın otomatik şanzımanının çalışma prensibini düşünürsek,bir vites çalışırken, ikincisinin bir sonraki ekleme için hazırlandığını unutmayın. Bu, hızlanırken ve yavaşlarken olur. Sürtünme kavramaları da böyle bir dişli kutusunda mevcuttur. Ana göbek üzerinden şanzımandaki dişli çarklara bağlanırlar.

Birkaç tür DSG kutusu vardır:

• Altı vites.
• Yedi vites.

İlk tip otomatik şanzımanın çalışma prensibi, "ıslak" bir kavramanın hareketine dayanır. Yani kutuda sadece yağlamayı değil, aynı zamanda debriyajların soğutulmasını sağlayan özel bir yağ var. Basınç altındaki sıvı sistemde dolaşır ve torku iletir.

İkinci tip DSG'ye gelince, burada zaten bir kuru kavrama uygulandı. Çalışma prensibi manuel şanzımana benzer - disk volana bastırılır ve sürtünme yoluyla torku iletir. Uzmanlara göre, böyle bir tasarım şeması daha az güvenilirdir. Disk kaynağı yaklaşık 50 bin kilometre ve değiştirme maliyeti sarf malzemeleri dahil 700 dolara ulaşıyor.

Vites aralıkları geri, çift ve tek hızları içerir. Her sıra, belirli bir dişli takımının yanı sıra bir dizi şafttır (birincil ve ikincilden oluşur). Geri hareketi gerçekleştirmek için tasarım, geri vitesli bir ara mil kullanır.

Klasik bir makinede olduğu gibi, hız değişimini kontrol eden bir elektronik var. Buna kontrol ünitesi, sensörler ve aktüatörler dahildir. Bu nedenle, önce sensörler, şaftların hızı hakkındaki verileri okur vedişli çatalın konumu ve ardından ünite bu bilgiyi analiz eder ve belirli bir kontrol algoritması uygular.

DSG hidrolik devre şunlardan oluşur:

• Seçiciden çalışan spool valfler.
• Solenoid valfler (aynı solenoidler). Otomatik modda vites değiştirmeye yararlar.
• Sürtünmeli kavramanın düzgün çalışmasına katkıda bulunan basınç kontrol valfleri.

DSG nasıl çalışır?

Robotun otomatik şanzımanının hidrolik sisteminin çalışma prensibi, birkaç vitesi sırayla değiştirmektir. Araba bir yerden hareket etmeye başladığında, sistem ilk hızı içerir. Bu durumda, ikincisi zaten devreye giriyor. Araç daha yüksek bir hız kazandığında (saatte yaklaşık 20 kilometre), elektronikler hızı artırılmış olarak değiştirir. Üçüncü vites zaten devreye girmiştir. Bu en yüksek seviyeye kadar devam eder. Araba yavaşlarsa, elektronik zaten düşük vitese geçer. Tasarım iki sıra vites içerdiğinden vites değiştirme anında gerçekleşir.

Uygulama

Böyle bir şanzımanın her arabada kullanılmadığını belirtmekte fayda var. Daha önce de söylediğimiz gibi, toplu olarak VAG endişesinden gelen arabalar. Ancak ticari araçlar (örneğin, Volkswagen Crafter) bunlarla donatılmamıştır. Ve hepsi, kutu belirli bir tork eşiği için tasarlandığından. 350 Nm'yi geçmemelidir.

Bu, altı vitesli şanzımanlar için geçerlidir. DSGyedi hızda ve 250 Nm'den fazla dayanmaz. Dolayısıyla böyle bir kutuyla en fazla Tuareg'lerde ve Passat veya Octavia gibi daha zayıf araçlarda karşılaşabilirsiniz.

Varyatör

Bu şanzıman aynı zamanda otomatik modda da çalışır. Yarım asır önce ortaya çıktı, ancak sadece son 10-15 yıl aktif olarak kullanıldı. Varyatör nedir? Bu, bir kayış veya zincir tahrik vasıtasıyla dişli oranını sorunsuz bir şekilde değiştiren sürekli değişken bir otomatik şanzımandır. Araç hızlandıkça vites oranları değişir. Şu anda, böyle bir kutu aşağıdaki otomobil üreticileri tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır:

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

Bu kutunun avantajları nelerdir? Vites oranındaki yumuşak değişim sayesinde, araç sarsılmadan hızlı bir şekilde hızlanıyor. Sürücü ve yolcular, gaz pedalına ne kadar basılırsa basılsın hızlanma sırasında şok hissetmezler. Ancak burada tuzaklar var. Böyle bir kutunun da DSG gibi tork limitleri vardır. Bu nedenle ağırlıklı olarak binek araçlarda kullanılmaktadır.

Varyatör çeşitleri

Birkaç tür iletim verisi vardır:

• Toroid.
• V-kayışı varyatörü.

Aynı zamanda, her iki kutu türü de hemen hemen aynı cihaza ve çalışma prensibine sahiptir. Varyatörün tasarımı şunları içerir:

• Sistemkontroller.
• Tork iletimini sağlayan kasnak.
• Zincir veya kayış tahriki.
• Kutu serbest bırakma mekanizması (geri vitese geçmek için kullanılır).

Şanzımanın torku algılaması için tasarıma bir debriyaj dahil edilmiştir. Birkaç türde olabilir:

• Santrifüj otomatik.
• Elektronik.
• Çoklu disk.

Bir tork konvertörünün debriyaj olarak kullanıldığı (klasik otomatik makinelerde olduğu gibi) bu tür varyatörler de vardır. Tipik olarak, böyle bir şema Honda Multimatic kutularında uygulanır. Uzmanlar, bu tip debriyajın en güvenilir ve becerikli olduğuna inanıyor.

Sürücü

Daha önce de söylediğimiz gibi varyatörde farklı bir tahrik kullanılabilir - zincir, dibo kayış. İkincisi daha popüler. Kayış, konik diskler oluşturan iki kasnak üzerinde ilerler. Bu kasnaklar ihtiyaca göre hareket edebilir ve birbirinden ayrılabilir. Diskleri birbirine yaklaştırmak için tasarımda özel yaylar sağlanmıştır. Kasnakların kendileri hafif bir eğim açısına sahiptir. Değeri yaklaşık 20 derecedir. Bu, kutunun çalışması sırasında kayışın minimum dirençle hareket etmesi için yapılır.

Şimdi zincir tahrik hakkında. Otomatik değişken şanzımandaki zincir, akslarla birbirine bağlanan birkaç metal plakadır. Uzmanlara göre, böyle bir sürücü ve tasarım daha esnektir. Zincir, kaynak kaybı olmadan 25 dereceye kadar bir açıyla bükülebilir. Ancak kayış tahrikinden farklı olarak, bu tahriktefarklı çalışma prensibi. Otomatik şanzıman, torku kasnaklarla nokta temas yoluyla iletir. Belirli alanlarda yüksek gerilim (sürtünme kuvveti) oluşur. Bu, yüksek verimlilik sağlar. Ve kasnakların bu tür streslerden yıpranmaması için yüksek mukavemetli yatak çeliğinden yapılmıştır.

CVT'de geri vites

Varyatör tahriki yalnızca bir yönde dönebildiğinden, mühendisler geri vitesi uygulamak için ayrı bir planet dişli kutusu geliştirmek zorunda kaldılar. Klasik bir makinedeki dişli kutusuna benzer şekilde tasarlanmıştır ve çalışır.

Kontrol sistemi

Önceki otomatik şanzımanlara benzer şekilde, CVT bir elektronik kontrol sistemi kullanır. Ancak çalışma prensibi biraz farklıdır. Böylece sistem varyatör disklerinin çapının ayarlanmasını sağlar.

Hız değiştikçe, bir makara çapı artar, diğeri azalır. Otomatik şanzıman sensörü sayesinde modlar seçici aracılığıyla kontrol edilir. Zincir tahrikli ve kayışlı bir varyatörün çalışma prensibi, kasnakların çapını değiştirmektir.

Sorunlar hakkında

Karmaşık tasarım ve düşük yaygınlık nedeniyle, birçok hizmet bu tür aktarımlarla çalışmayı reddediyor. Bu nedenle, CVT'ler ülkemizde iyi bir şekilde kök salmamıştır. Çalışma deneyiminin gösterdiği gibi, bu kutunun kaynağı, uygun bakımla bile 150 bin kilometreden fazla değildir. Bunu göz önünde bulundurarak, bu tür arabaları yalnızca garanti kapsamında olan yeni durumda satın almak mantıklıdır. Elinizden bir varyatöre araba almak tehlikelidir - binebilirsinizher servisin üstlenemeyeceği pahalı onarımlar.

Özetleme

Böylece, hidromekanik otomatik şanzıman, robotik ve varyatörün cihazını ve çalışma prensibini öğrendik. Gördüğünüz gibi, tüm bu kutular farklı şekilde düzenlenmiştir ve kendi eylem algoritmalarına sahiptir. Hangi şanzımanı seçmek daha iyidir? Uzmanlar, en makul seçimin klasik bir slot makinesi olacağını söylüyor. İşletim deneyiminin gösterdiği gibi, DSG ve CVT'li araç sahipleri genellikle servislere başvurdu ve bu kutuların bakımı pahalıdır. Klasik slot makinesi çok uzun süredir piyasada ve tasarımı sürekli olarak geliştiriliyor ve geliştiriliyor. Bu nedenle, bu tür kutular yüksek bir kaynakla ayırt edilir, operasyonda iddiasızdır ve herhangi bir hizmette tamir edilebilir. Uygulama, bir arabadaki otomatik şanzıman kaynağının 300 ila 400 bin kilometre arasında olduğunu göstermiştir. Bazı modern motorların sadece 250 çalıştığı göz önüne alındığında bu ciddi bir dönemdir. Ancak böyle bir şanzımanın uzun süre dayanabilmesi için içindeki ATP sıvısını düzenli olarak, yani her 60 bin kilometrede bir değiştirmeye değer.