Как работи автоматичната скоростна кутия?

Автоматична трансмисия или автоматична трансмисия е трансмисия, която гарантира, че оптималното предавателно отношение е избрано в съответствие с условията на шофиране без участието на водача. Това гарантира добра гладкост на каране на автомобила, както и комфорт при шофиране за водача.

Много автомобилисти не могат да овладеят „механиката“ и тънкостите на превключването на предавките по никакъв начин, така че преминават към автомобили с „автоматик“ без колебание. Но тук трябва да се има предвид, че автоматичните кутии са различни и всяка от тях има свои собствени характеристики.

Видове автоматични трансмисии

Има няколко основни вида автоматични трансмисии - роботизирана механика, вариатор и хидромеханична трансмисия.

Хидромеханична трансмисия. Най-популярният тип скоростни кутии, той е известен от старите модели на първите автомобили с автоматични машини. Особеностите на тази кутия включват факта, че колелата и двигателят нямат пряка връзка и "течността" на преобразувателя на въртящия момент е отговорна за предаването на въртящия момент.

Предимствата на такава автоматична машина са мекотата на превключване, способността за "смилане" на въртящия момент дори на много мощни двигатели и високата жизнеспособност на такива кутии. Минуси - по-висок разход на гориво, увеличаване на общата маса на автомобила, крайната нежелателност на теглене на автомобил с такава кутия.

вариатор (CVT). Тази кутия има големи разлики спрямо обичайната "автоматична". Технически в него няма такова нещо като „превключване“, поради което тази кутия се нарича още „безстепенна трансмисия“. Предавателното отношение в такава автоматична скоростна кутия се променя непрекъснато и плавно, което ви позволява да "изстискате" максимална мощност от двигателя.

Основният недостатък на вариатора е монотонността на „звука“. Интензивното ускорение на автомобила се случва с постоянен идентичен звук на двигателя, който не всички шофьори могат да издържат. В новите модели те се опитаха да решат този проблем чрез създаване на „псевдо“ предавки, когато вариаторът се стреми да имитира работата на класическите автоматични скоростни кутии. Предимствата на вариатора включват по-ниско тегло, ефективност и добра динамика. Недостатък е изключително скъпият ремонт на автоматичните скоростни кутии, както и невъзможността за работа с мощни двигатели.

Роботизирана механика. Структурно такава кутия е много подобна на стандартна механична кутия. Има съединител (или няколко) и валове за предаване на мощност от двигателя. В случай на чифт съединители, единият от тях е отговорен за четните предавки, а вторият за нечетните. Веднага след като електрониката заключи, че е необходимо да превключите, дискът на единия съединител се отваря плавно, а вторият, напротив, се затваря. Основната разлика от ръчната кутия е напълно автоматичното управление. Стилът на шофиране също не се променя, който остава подобен на шофиране с „автоматик“.

Предимствата включват намален разход на гориво, достъпна цена, много висока скорост на превключване на предавките и ниско тегло на скоростната кутия. Тази кутия също има някои недостатъци. В някои режими на шофиране превключването може да се усети доста силно (особено първите версии на кутии от този тип бяха подложени на това). Скъп и труден за ремонт в случай на повреда.

*Специалистите на Volkswagen създадоха нова, уникална роботикати преселективен кутияу второ поколение съоръжения - DSG (скоростна кутия с директно превключване). Това Автоматична трансмисия съчетава всички съвременни технологии за предаване от различни видове. Превключването на предавките се извършва ръчно, но електрониката и различни автоматизирани механизми са отговорни за целия процес.

От какво се състои автоматичната скоростна кутия?

Производителите на скоростни кутии непрекъснато подобряват дизайна си в опит да ги направят по-икономични и функционални. Всяка автоматична трансмисия обаче се състои от следните основни елементи:

• Конвертор на въртящ момент. Състои се от помпени и турбинни колела, реактор;
• маслена помпа;
• планетарна предавка. При проектирането на предавки, комплекти съединители и съединители;
• електронна система за управление - датчици, тяло на клапан (соленоиди + макарни клапани), селекторен лост.

Конвертор на въртящ момент в автоматична скоростна кутия той изпълнява функцията на съединител: предава и увеличава въртящия момент от двигателя към планетарната скоростна кутия и за кратко прекъсва предаването от двигателя, за да смени предавката.

Колелото на помпата е свързано към коляновия вал на двигателя, а колелото на турбината е свързано към планетарната скоростна кутия през вала. Реакторът е разположен между колелата. Колелата и реакторът са оборудвани с остриета с определена форма. Всички елементи на преобразувателя на въртящия момент са събрани в един корпус, който е пълен с ATF течност.

Планетен редуктор се състои от няколко планетарни предавки. Всяко планетарно зъбно колело включва слънчево (централно) зъбно колело, планетен носач със сателитни зъбни колела и коронно (пръстенообразно) зъбно колело. Всеки елемент от планетарната предавка може да се върти или блокира (както писахме по-горе, въртенето се предава от преобразувателя на въртящия момент).

За да превключите определена предавка (първа, втора, задна и т.н.), трябва да блокирате един или повече елементи на планетариума. За това се използват фрикционни съединители и спирачки. Подвижността на съединителите и спирачките се регулира чрез буталата от налягането на работната течност ATF.

Електронна система за управление. По-точно електрохидравлични, т.к. хидравликата се използва за директно превключване на скоростите (включване / изключване на съединители и спирачни ленти) и блокиране на газотурбинния двигател, а електрониката се използва за регулиране на потока на работния флуид. Системата се състои от:

• хидроблок. Това е метална плоча с много канали, в които са монтирани електромагнитни клапани (соленоиди) и сензори. Всъщност тялото на клапана управлява работата на автоматичната скоростна кутия въз основа на данни, получени от ECU. Прекарва течност през каналите към механичните елементи на кутията - съединители и спирачки;
• сензори - скорост на входа и изхода на кутията, температура на течността, положение на скоростния лост, положение на педала на газта. Също така блокът за управление на автоматичната скоростна кутия използва данни от блока за управление на двигателя;
• селекторен лост;
• ECU - чете данни от сензори и определя логиката на превключване на предавките в съответствие с програмата.

Принципът на работа на автоматичната кутия

Когато водачът запали колата, коляновият вал на двигателя се върти. От коляновия вал се стартира маслена помпа, която създава и поддържа налягане на маслото в хидравличната система на кутията. Помпата доставя течност към колелото на помпата на преобразувателя на въртящия момент, което започва да се върти. Лопатките на колелото на помпата пренасят течност към колелото на турбината, което също го кара да се върти. За да се предотврати обратният поток на маслото, между колелата е монтиран неподвижен реактор с лопатки със специална конфигурация - той регулира посоката и плътността на потока на маслото, синхронизирайки двете колела. Когато скоростите на въртене на колелата на турбината и помпата са изравнени, реакторът започва да се върти заедно с тях. Този момент се нарича точка на закрепване.

Освен това компютърът, тялото на клапана и планетарната скоростна кутия са включени в работата. Водачът премества скоростния лост до определена позиция. Информацията се чете от съответния датчик, прехвърля се към ECU и той стартира програмата, съответстваща на избрания режим. В този момент определени елементи на планетарната предавка се въртят, а други са неподвижни. Тялото на клапана е отговорно за фиксирането на елементите на планетарната скоростна кутия: ATF се подава под налягане през определени канали и притиска фрикционните бутала.

Както писахме по-горе, хидравликата се използва за включване / изключване на съединители и спирачни ленти в автоматичните трансмисии. Електронната система за управление определя момента на превключване на предавките според скоростта и натоварването на двигателя. Всеки диапазон на скоростта (ниво на налягането на маслото) в тялото на клапана съответства на определен канал.

Когато водачът натисне газта, сензорите отчитат скоростта и натоварването на двигателя и предават данните към ECU. Въз основа на получените данни ECU стартира програма, която съответства на избрания режим: определя позицията на предавките и посоката на тяхното въртене, изчислява налягането на течността, изпраща сигнал към определен соленоид (клапан) и канал съответстваща на скоростта на отваряне в тялото на клапана. Чрез канала течността навлиза в буталата на съединителите и спирачните ленти, които блокират зъбните колела на планетарната скоростна кутия в желаната конфигурация. Това включва / изключва желаната предавка.

Превключването на предавките също зависи от естеството на увеличаване на скоростта: при плавно ускорение предавките се увеличават последователно, при рязко ускорение първо ще се включи по-ниска предавка. Това също е свързано с налягането: когато леко натискате педала за газ, налягането се увеличава постепенно и клапанът се отваря постепенно. При рязко ускорение налягането рязко се повишава, оказва силен натиск върху клапана и не му позволява да се отвори веднага.

Електрониката значително разшири възможностите на автоматичните трансмисии. Класическите предимства на хидромеханичните автоматични трансмисии са допълнени с нови: разнообразие от режими, възможност за самодиагностика, адаптивност към стила на шофиране, възможност за ръчен избор на режим и икономия на гориво.

Каква е разликата между автоматичните трансмисии?

Много шофьори продължават активно да търсят автоматична скоростна кутия и има широк списък от причини за това. Освен това традиционната механика не е изчезнала никъде. Вариаторът постепенно увеличава присъствието си. Що се отнася до роботите, първите версии на тези кутии губят позиции, но те се заменят с подобрени решения като преселективни скоростни кутии.

Обективно дори най-надеждните съществуващи автоматични трансмисии не могат да осигурят същото ниво на надеждност и издръжливост като механиката. В същото време ръчната скоростна кутия е забележимо по-ниска по отношение на комфорта и изправя водача пред необходимостта да отделя твърде много време и внимание на селектора на съединителя и трансмисията.

Ако се опитате да погледнете на ситуацията възможно най-обективно, тогава можем да кажем, че в наше време е по-добре и за предпочитане да вземете кола с класика. Такива кутии са надеждни, достъпни за ремонт и поддръжка и се чувстват добре при различни работни условия.

Що се отнася до коя скоростна кутия ще ви е по-удобно, по-добре и по-приятно да карате, тогава можете спокойно да поставите на първо място задвижване с променлива скорост.

Роботизираната механика ще отговаря на собствениците на автомобили, които предпочитат тих режим на движение в града и магистралата, и тези, които се стремят да спестят гориво колкото е възможно повече. преселективна кутия (второто поколение роботизирани скоростни кутии) е оптимално за активно шофиране, висока скорост и високоскоростни маневри.

Да, ако вземем класацията за надеждност сред автоматичните трансмисии, тогава първото място вероятно е преобразувателят на въртящия момент. CVT и роботите си поделят втората позиция.

Въз основа на мнението на експертите и техните прогнози, бъдещето все още принадлежи на CVT и преселективните кутии. Те все още имат да извървят дълъг път, за да растат и да се подобряват. Но сега тези кутии стават по-прости, по-удобни и по-икономични, като по този начин привличат голяма аудитория от купувачи. Какво точно да изберете, зависи от вас.