Urządzenie i zasada automatycznej skrzyni biegów

Wszystkie silniki spalinowe samochodu są połączone ze skrzynią biegów. Obecnie istnieje ogromna różnorodność skrzyń biegów, ale warunkowo można je podzielić na dwie kategorie:

• Ręczna skrzynia biegów lub ręczna skrzynia biegów;
• Automatyczna skrzynia biegów lub automatyczna skrzynia biegów.

Jeśli chodzi o „mechanikę”, tutaj różnice dotyczą tylko liczby prędkości i cech konstrukcji wewnętrznej. Więcej na temat ręcznego urządzenia do transmisji danych tutaj... Skoncentrujmy się na automatycznej skrzyni biegów: jej budowie, zasadzie działania, jej zaletach i wadach w porównaniu z mechanicznymi odpowiednikami, a także omówmy podstawowe zasady korzystania z „automatycznej”.

Co to jest automatyczna skrzynia biegów

W przeciwieństwie do skrzynki mechanicznej, w automatycznym analogu prędkość jest przełączana automatycznie. W takim przypadku zaangażowanie kierowcy jest zminimalizowane. W zależności od konstrukcji skrzyni biegów, kierowca albo wybiera odpowiedni tryb na wybieraku, albo okresowo wydaje „robotowi” określone polecenia zmiany żądanego biegu.

Producenci pomyśleli o potrzebie stworzenia automatycznych skrzyń biegów w celu zmniejszenia szarpnięć przy zmianie biegów przez kierowcę w trybie ręcznym. Jak wiesz, każdy kierowca ma swoje własne nawyki związane z prowadzeniem pojazdu i niestety są one dalekie od przydatności. Jako przykład zwróć uwagę na najczęstsze błędy, które często powodują awarie mechaniki. Znajdziesz te informacje w osobny artykuł.

Historia wynalazku

Po raz pierwszy pomysł zmiany biegów w trybie automatycznym zrealizował Herman Fittenger. Przekładnia niemieckiego inżyniera została zaprojektowana w 1902 roku. był początkowo używany na statkach.

Dwa lata później bracia Statewent (Boston) zaprezentowali zmodernizowaną wersję skrzyni mechanicznej, ale w rzeczywistości była to pierwsza „automatyczna”. Przekładnia planetarna była montowana w samochodach Ford Model T. Zasada działania automatycznej skrzyni biegów polegała na tym, że kierowca za pomocą jednego pedału zwiększał lub zmniejszał bieg. Bieg wsteczny był aktywowany osobnym pedałem.

Kolejny etap „ewolucji” automatycznej skrzyni biegów przypada na połowę lat 30. GM zmodyfikował istniejący mechanizm, dodając hydrauliczny napęd z przekładnią planetarną. W półautomatyce wciąż było sprzęgło.

Równolegle z General Motors inżynierowie Chryslera dodali do konstrukcji przekładni sprzęgło hydrauliczne. Dzięki tej konstrukcji skrzynia przestała mieć sztywne połączenie wału napędowego i napędzanego. Zapewniło to płynną zmianę biegów. Mechanizm otrzymał również przesterowanie. Jest to specjalny nadbieg (przełożenie mniejsze niż 1), który zastępuje dwubiegową skrzynię biegów.

Pierwszym seryjnym opracowaniem automatycznej skrzyni biegów był model GM. Mechanizm zaczął być produkowany w 1940 roku. W urządzeniu takiej przekładni znajduje się sprzęgło hydrauliczne w połączeniu z przekładnią planetarną na 4 pozycje. Przełączanie odbywało się za pomocą hydrauliki.

Automatyczna skrzynia biegów

W porównaniu z manualną skrzynią biegów automatyczna skrzynia biegów ma bardziej złożone urządzenie. Oto główne elementy automatycznej skrzyni biegów:

• Przemiennik momentu obrotowego to pojemnik z płynem przekładniowym (ATF). Jego celem jest przeniesienie momentu obrotowego z silnika spalinowego na wał napędowy skrzyni. Koła turbiny, pompy i reaktora są zamontowane wewnątrz korpusu. Ponadto przemiennik momentu obrotowego zawiera dwa sprzęgła: blokujące i wolnobiegowe. Pierwsza zapewnia, że ​​przemiennik momentu obrotowego jest zablokowany w wymaganym trybie przekładni. Drugi umożliwia obracanie się koła reaktora w przeciwnym kierunku.
• Przekładnia planetarna - zestaw wałków, sprzęgieł, bębnów, które zapewniają biegi górne i dolne. Proces ten odbywa się poprzez zmianę ciśnienia płynu roboczego.
• Jednostka sterująca - kiedyś była hydrauliczna, ale dziś używana jest wersja elektroniczna. ECU rejestruje sygnały z różnych czujników. Na tej podstawie jednostka sterująca wysyła sygnały do ​​urządzeń, od których zależy zmiana trybu pracy mechanizmu (zawory korpusu zaworu, które kierują przepływem płynu roboczego).
• Czujniki to urządzenia sygnalizacyjne, które rejestrują działanie różnych elementów transmisyjnych i wysyłają odpowiednie sygnały do ​​ECU. Pudełko zawiera takie czujniki: częstotliwości obrotów na wejściu i wyjściu, temperatury i ciśnienia oleju, położenia klamki (lub spryskiwacza w wielu nowoczesnych samochodach) wybieraka.
• Pompa olejowa - wytwarza ciśnienie wymagane do obracania odpowiednich łopatek przemiennika.

Wszystkie elementy automatycznej skrzyni biegów znajdują się w jednym pudełku.

Zasada działania i żywotność automatycznej skrzyni biegów

Podczas jazdy jednostka sterująca skrzyni biegów analizuje obciążenie silnika i w zależności od wskaźników wysyła sygnały do ​​elementów sterujących przemiennika momentu obrotowego. Płyn przekładniowy pod odpowiednim ciśnieniem porusza sprzęgła w przekładni planetarnej. Zmienia to przełożenie. Szybkość tego procesu zależy również od szybkości samego transportu.

Na działanie urządzenia wpływa kilka czynników:

• Poziom oleju w pudełku;
• Automatyczna skrzynia biegów działa poprawnie w określonej temperaturze (około 80^оC) dlatego w okresie zimowym potrzebuje ogrzewania, a latem chłodzenia;
• Automatyczna skrzynia biegów jest chłodzona w taki sam sposób, jak silnik - za pomocą chłodnicy;
• Ciśnienie oleju (średnio od 2,5 do 4,5 bara).

Jeśli monitorujesz stan układu chłodzenia na czas, a także powyższe czynniki, skrzynia wytrzyma do 500 tysięcy kilometrów. Chociaż wszystko zależy od tego, jak bardzo kierowca zwraca uwagę na procedurę konserwacji skrzyni biegów.

Ważnym czynnikiem wpływającym na zasoby pudełka jest użycie oryginalnych materiałów eksploatacyjnych.

Podstawowe tryby automatycznej skrzyni biegów

Mimo że maszyna zmienia biegi w trybie automatycznym lub półautomatycznym, kierowca może ustawić określony tryb wymagany w określonej sytuacji. Główne tryby to:

• R - tryb parkowania. W trakcie jego aktywacji (odpowiednie położenie dźwigni zmiany biegów) koła napędowe są zablokowane. Gdy dźwignia znajduje się w tej pozycji, musisz uruchomić i zatrzymać silnik. W żadnym wypadku nie należy włączać tej funkcji podczas jazdy;
• R - bieg wsteczny. Podobnie jak w przypadku mechaniki, tryb ten należy włączyć dopiero po całkowitym zatrzymaniu maszyny;
• N - neutralny lub żadna z funkcji nie jest włączona. W tym trybie koła obracają się swobodnie, maszyna może wybiegać nawet z włączonym silnikiem. Nie zaleca się korzystania z tego trybu w celu oszczędzania paliwa, ponieważ silnik zwykle zużywa więcej paliwa na biegu jałowym niż przy włączonej prędkości (na przykład podczas hamowania silnikiem). Ten tryb jest dostępny w samochodzie na wypadek konieczności holowania samochodu (chociaż niektórych samochodów nie można holować);
• D - w tym trybie samochód jedzie do przodu. Sama elektronika steruje zmianą biegów (góra / dół). W tym trybie automatyka korzysta z funkcji hamowania silnikiem po zwolnieniu pedału przyspieszenia. Gdy ten tryb jest włączony, skrzynia biegów próbuje utrzymać samochód na zjeździe (skuteczność trzymania zależy od kąta nachylenia).

Dodatkowe tryby automatycznej skrzyni biegów

Oprócz podstawowych trybów każda automatyczna skrzynia biegów jest wyposażona w dodatkowe funkcje. Każda firma samochodowa wyposaża swoje modele w różne opcje przekładni. Tutaj jest kilka z nich:

• 1 (czasami L) - skrzynia biegów nie obejmuje drugiego biegu, ale pozwala silnikowi rozpędzić się do maksymalnej prędkości. Ten tryb jest używany na wyjątkowo trudnych odcinkach dróg, na przykład na stromych i długich zboczach;
• 2 - podobny tryb, tylko w tym przypadku skrzynia nie wzrośnie powyżej drugiego biegu. Najczęściej w tej pozycji samochód może osiągnąć maksymalnie 80 km / h;
• 3 (lub S) - kolejny ogranicznik prędkości, tylko to jest trzeci bieg. Niektórzy kierowcy używają go do wyprzedzania lub gwałtownego przyspieszania. Nie przechodząc do prędkości 4, silnik obraca się do maksymalnej prędkości, co pozytywnie wpływa na przyspieszenie samochodu. Zwykle w tym trybie samochód rozpędza się do 140 km / h. (najważniejsze jest, aby podążać za wskazówką obrotomierza, aby nie wchodziła w czerwoną strefę).

Wiele maszyn jest wyposażonych w półautomatyczny tryb zmiany biegów. Jedną z nazw takich modyfikacji jest Tiptronic. Selektor w nich będzie miał osobną niszę po stronie głównych trybów.

Symbole + i - umożliwiają przełączenie na odpowiedni bieg w trybie „ręcznym”. Jest to oczywiście tryb relatywnie ręczny, gdyż proces ten i tak jest korygowany przez elektronikę, aby kierowca nie zepsuł skrzyni nieprawidłowymi działaniami.

Podczas zmiany biegów możesz trzymać wciśnięty pedał przyspieszenia. Ten dodatkowy tryb jest dostępny podczas jazdy po trudnych odcinkach dróg, takich jak śnieg lub strome zbocza.

Innym dodatkowym trybem, który może występować w automatycznej skrzyni biegów, jest „Zima”. Każdy producent określa to na swój sposób. Na przykład selektor może mieć napisany płatek śniegu lub W albo może zawierać tekst „Śnieg”. W takim przypadku automatyka nie pozwoli na poślizg kół napędowych podczas rozpoczynania ruchu lub zmiany prędkości.

W trybie zimowym samochód ruszy z drugiego biegu, a prędkości będą się przełączać przy niższych obrotach silnika. Niektórzy używają tego trybu podczas letniej jazdy w piasku lub błocie. W okresie gorącym na dobrej drodze nie należy używać tej funkcji, ponieważ skrzynia szybko się przegrzeje z powodu pracy przy zwiększonym obciążeniu.

Oprócz wymienionych trybów, skrzynia biegów w niektórych samochodach ma tryb Sport (biegi są włączane przy wyższych obrotach) lub Shift Lock (funkcję przełączania dźwigni zmiany biegów można włączyć nawet przy wyłączonym silniku).

Jak obsługiwać automatyczną skrzynię biegów

Chociaż zmiana biegów w tej skrzyni biegów wymaga minimalnego zaangażowania kierowcy, nie jest to całkowicie wykluczone. Oto podstawowe kroki prawidłowego korzystania z automatycznej skrzyni biegów.

Podstawowe zasady korzystania ze skrzynki maszyny

Rozpoczęcie ruchu powinno nastąpić w następującej kolejności:

• Ściskamy pedał hamulca;
• Uruchamiamy silnik (na stłumionym silniku nie można ruszyć dźwigni);
• Naciśnij przycisk blokady na dźwigni wyboru trybu (jeśli jest dostępna). Zwykle znajduje się z boku lub na górze uchwytu;
• Ustawiamy dźwignię zmiany biegów w pozycji D (jeśli chcesz cofnąć, wybieramy R). Prędkość jest aktywowana po jednej do dwóch sekund po ustawieniu wymaganego trybu, a silnik nieznacznie zmniejszy prędkość.

Ruch samochodu należy przeprowadzić w następujący sposób:

• Puść pedał hamulca;
• Sama maszyna zacznie się poruszać (jeśli start zostanie przeprowadzony pod górę, musisz dodać gaz);
• Tryb jazdy determinowany jest charakterem wciskania pedału gazu: jeśli zostanie naciśnięty gwałtownie, samochód będzie bardziej dynamiczny, jeśli zostanie naciśnięty płynnie, samochód będzie przyspieszał, a biegi włączą się wolniej;
• Jeśli zajdzie potrzeba gwałtownego przyspieszenia, wciśnij pedał w podłogę. Funkcja kick-down jest aktywna. W takim przypadku skrzynia przełącza na niższy bieg i obraca silnik na wyższe obroty, aby przyspieszyć samochód. Jednak nie zawsze zapewnia to maksymalną dynamikę. W takim przypadku lepiej ustawić dźwignię zmiany biegów w trybie S lub 3, wtedy prędkość nie przełączy się na czwarty bieg, ale przyspieszy na trzecim.

Zatrzymujemy się w następujący sposób:

• Zwalniamy pedał gazu;
• Jeśli chcesz zatrzymać się szybciej, naciśnij hamulec;
• Aby zapobiec poruszaniu się samochodu, przytrzymaj hamulec;
• Jeśli zatrzymanie jest krótkie, to dźwignia zmiany biegów pozostaje w trybie D, a jeśli jest dłuższa, to przenosimy ją do trybu N. W takim przypadku silnik nie będzie na próżno spalał paliwa. Aby samochód nie poruszał się samoczynnie, nie należy zwalniać hamulca ani włączać trybu parkowania.

Kilka uwag dotyczących użytkowania maszyny:

• Pedały gazu i hamulca są uruchamiane tylko prawą stopą, a lewy nie jest w ogóle uruchamiany;
• Podczas zatrzymywania pedał hamulca musi być zawsze wciśnięty, z wyjątkiem aktywacji trybu P;
• Podczas zjeżdżania ze wzniesienia nie włączaj N, ponieważ automatyczna skrzynia biegów wykorzystuje hamulec silnikowy;
• Po przełączeniu trybu z D na N lub odwrotnie nie należy naciskać przycisku blokady, aby przypadkowo nie włączyć biegu wstecznego lub parkowania podczas jazdy.

Czy samochód z automatyczną skrzynią biegów potrzebuje hamulca ręcznego?

Jeśli automatyczna skrzynia biegów jest wyposażona w tryb parkowania, dlaczego samochód ma hamulec postojowy? W instrukcji obsługi większości współczesnych producentów samochodów wskazuje, że jest to dodatkowy środek od arbitralnego ruchu samochodu.

Większość kierowców nie używa hamulca ręcznego, ponieważ tryb parkowania zawsze dobrze spełnia swoje zadanie. A zimą czasami klocki przymarzają do tarcz (zwłaszcza jeśli samochód był dzień wcześniej w kałuży).

Oto przypadki, w których potrzebujesz hamulca ręcznego:

• Podczas zatrzymywania się na zboczu w celu dodatkowego zamocowania maszyny;
• Przydaje się również przy zmianie kół;
• Przed włączeniem trybu P na zboczu (w tym przypadku dźwignia przełączy się z dużym wysiłkiem, co może prowadzić do zużycia części ciernych skrzyni biegów);
• Jeśli samochód stoi na pochyłości zarówno w trybie P, jak i na hamulcu ręcznym, to na początku ruchu należy najpierw usunąć „parking”, a następnie zwolnić hamulec ręczny.

Plusy i minusy automatycznej skrzyni biegów

Automatyczna skrzynia biegów ma zarówno zalety, jak i wady. Zalety obejmują następujące czynniki:

• Zmiana biegów przełącza płynnie, bez szarpania, co zapewnia wygodniejszy ruch;
• Nie ma potrzeby wymiany ani naprawy sprzęgła;
• W trybie ręcznym zapewniona jest dobra dynamika, nawet jeśli kierowca popełni błąd, wówczas automatyka nieznacznie poprawi sytuację;
• Automatyczna skrzynia biegów jest w stanie dostosować się do stylu jazdy kierowcy.

Wady maszyny:

• Konstrukcja urządzenia jest bardziej złożona, dlatego naprawa musi zostać wykonana przez specjalistę;
• Oprócz kosztownej konserwacji wymiana przekładni będzie bardzo droga, ponieważ zawiera dużą liczbę złożonych mechanizmów;
• W trybie automatycznym wydajność mechanizmu jest niska, co prowadzi do nadmiernego zużycia paliwa;
• Waga skrzyni bez płynu technicznego i przemiennika momentu obrotowego wynosi około 70 kg, a przy pełnym obciążeniu - około 110 kg.

Automatyczna skrzynia biegów i ręczna skrzynia biegów, która jest lepsza?

Istnieje kilka rodzajów automatycznych skrzynek, a każdy z nich ma swoją własną charakterystykę. Każdy z nich jest opisany w osobny artykuł.

Co jest lepsze: mechanika czy automat? Krótko mówiąc, to kwestia gustu. Wszyscy kierowcy są podzieleni na dwa obozy: niektórzy są przekonani o większej wydajności ręcznej skrzyni biegów, podczas gdy inni są w automatycznej skrzyni biegów.

Automatyczna skrzynia biegów a mechanika:

• Więcej "rozmyślań";
• Ma mniejszą dynamikę, nawet w trybie ręcznym;
• Podczas przyspieszania znacznie wzrasta zużycie paliwa
• Aby uzyskać bardziej ekonomiczny tryb, należy płynnie przyspieszać i zwalniać;
• Awaria maszyny jest niezwykle rzadka, ale w przypadku właściwej i terminowej konserwacji;
• Koszt nowej przekładni jest niezwykle wysoki, dlatego do jej konserwacji należy podchodzić ze szczególną ostrożnością;
• Nie wymaga specjalnych umiejętności, szczególnie dla początkujących, np. Aby rozpocząć podjazd.

Ze względu na chęć posiadania wygodniejszego samochodu wielu kierowców preferuje automatyczne skrzynie biegów. Jeśli jednak początkujący uczy się od mechaniki, od razu nabywa niezbędne umiejętności. Każdy, kto opanował manualną skrzynię biegów, z łatwością jedzie na dowolnej przekładni, czego nie można powiedzieć na odwrót.

Pytania i odpowiedzi:

Jakie elementy zawiera automatyczna skrzynia biegów? W skład automatycznej skrzyni biegów wchodzą: zmiennik momentu obrotowego, przekładnia planetarna, sterownik, sprzęgła cierne, sprzęgło wolnobiegowe, sterownik hydrauliczny, hamulec taśmowy, pompa oleju, obudowa.

Jak działa automatyczna skrzynia biegów? Po uruchomieniu silnika pompa olejowa zaczyna działać (wytwarza ciśnienie w układzie). Olej jest pompowany na wirnik przekładni hydrokinetycznej, która przenosi moment obrotowy na przekładnię. Przełożenia są zmieniane elektronicznie.

Jakie są cechy automatycznej skrzyni biegów? W przeciwieństwie do mechaniki automat wymaga od kierowcy minimum działań (wystarczy włączyć żądany tryb i nacisnąć gaz lub hamulec). Niektóre modyfikacje mają tryb ręczny (na przykład tiptronic).