Princip fungování kontrolního bodu – Site

Automatická převodovka je dnes mezi automobilovými nadšenci stále oblíbenější. Přes složitou konstrukci a poměrně vysokou cenu je značné množství moderních automobilů vybaveno automatickou převodovkou.

Funkce automatické převodovky je zcela analogická s mechanikou. Automatická převodovka přijímá ukazatel otáčení, mění jej a přenáší jej na akční členy. Automatická převodovka, stejně jako její mechanický protějšek, je rozdělena podle počtu provozních režimů a způsobu jejich aktivace. V závislosti na typu převodovky mohou být použity různé způsoby spojky. Nejběžnějším a nejspolehlivějším typem převodovky je princip automatické převodovky s hydraulickým pohonem a třemi stupni režimů.

Podívejme se na hlavní součásti automatické převodovky a na princip jejich fungování.

– Hydraulický transformátor.
Toto zařízení mění točivý moment a jeho následný přenos, díky pracovní kapalině. Jako pracovní směs se zpravidla používá hotové složení pro automatické převodovky. Použití analogů je vysoce nežádoucí pro správnou funkci všech součástí mechanismů a zachování životnosti skříně.

– Redukční mechanismus.
Jedná se o soubor pracovních prvků v podobě ozubených kol. Převodovka je nejdůležitějším mechanismem automatické převodovky a vyžaduje určitou pozornost při ovládání vozu.

– Ovládací sada. Celý provoz stroje je řízen pomocí speciálního systému, který je součástí složení.
Kombinace těchto prvků zajišťuje automatické řazení převodových stupňů. Podívejme se podrobněji na hlavní rysy jednotlivých prvků a jejich roli při provozu systému.

Hydraulický transformátor.
Toto zařízení současně vykonává několik důležitých funkcí pro provoz systému řazení. Transformátor je spojkovým prvkem a zároveň přenáší rotaci na převodovku. Převodovka je automatická, kotouč čerpadla je pevně spojen se setrvačníkem. Turbínový prvek zase interaguje s hřídelí převodovky. Mezi stanoveným kamenivem je pracovní směs. Dvě sady součástí automatické převodovky tak vzájemně spolupracují pomocí speciálního složení. Když motor automobilu běží, působení setrvačníku se přenáší na kotouč čerpadla, který zase posílá směs do prvků turbíny. V tomto ohledu se komponenty turbínové části vozu uvádějí do pohybu pod určitým vlivem. Kapalina není odpuzována pracovními částmi a nezasahuje do správné činnosti čerpadla, díky určitému pravidlu stanovenému při vytváření automatické převodovky. Součástí převodovky je prvek se speciálním ohybem v křídlech. Nachází se uprostřed výše zmíněných agregátů. Funkce automatické převodovky je tedy doprovázena následujícími akcemi: po reakci na pohyb kotouče turbíny působí pracovní tekutina na čerpadlo a mění ukazatele otáčení na požadované. V tomto okamžiku působí v systému dvě síly současně: pracovní směs a motor automobilu.

Když se čerpadlo spustí, mezilehlý mechanismus neprovede žádnou akci. Jinak by pohyb lopatek narušoval fungování směsi. Mezikřídla se proto vlivem tlaku kapaliny otáčí požadovanou rychlostí. Když čerpadlo dosáhne otáček odpovídajících otáčkám turbíny, je výkon motoru přenášen kapalinou do převodovky. Transformátor tedy plní funkci hydraulické spojky. Ale pro další přenos točivého momentu je zapotřebí působení mechanismu interagujícího s aktivní hřídelí.

Převodovka.
Reduktor automatické převodovky obsahuje několik součástí: spojkový mechanismus a brzdové prvky. Převodovka je tedy jednotka, ve které: kolem centrálního ozubeného kola jsou satelity, které interagují s pohonem. Tato sestava je obklopena ozubeným kolem. Během pohybu pohon přenáší rotaci na ozubené kolo. Spojkový prvek kombinuje několik disků, které spolu vzájemně působí. Když se centrální hřídel otáčí, uvádějí se do činnosti i lamely spojky. V případě tří režimů v převodovce jsou dvě řady sekvenční spojky První rychlostní stupeň se spojí s převodem číslo dvě, druhý pak interaguje s dalším. K aktivaci spojky obsahuje systém speciální píst, který se pohybuje určitým tlakem.
Brzda je uchopovací mechanismus, který zastavuje činnost jednoho z prvků převodovky. Pokud se centrální převod zastaví, otáčky všech sekundárních prvků se odpovídajícím způsobem sníží. Správná interakce komponent je možná pouze tehdy, když je rychlost jednotlivých mechanismů stejná. Úplným zastavením nebo částečným zpomalením jednoho z mechanismů systému tedy dosáhneme úplného snížení rychlosti. Tato konstrukce automatické převodovky se nejčastěji používá u vozů s pohonem zadních kol a motorem umístěným v přední části vozu. V tomto případě jsme zvažovali umístění všech režimů převodovky na jedné ose. Tím se výrazně zmenšily rozměry automatické převodovky. Pro řízení výše popsaných procesů obsahuje systém hydraulickou řídicí jednotku.

Řídicí systém zahrnuje čerpadlo, ovladač, vodiče mazací kapaliny a sadu akčních členů.

Důležitou roli v procesu ovládání komponentů automatické převodovky hrají otáčky motoru a zatížení hnacích kol automobilu. Během spouštění motoru čerpadlo vytváří optimální tlak pro snížení výstupní rychlosti otáčení. Tím se zařadí první rychlostní stupeň převodovky. Jak se otáčky motoru zvyšují, čerpadlo mění parametry tlaku a řídí následné přepínání režimu převodovky. Jak se zvyšuje zatížení kol vozidla, regulátor sleduje tlak a opakuje pracovní procesy v dopředném nebo opačném pořadí. Díky uvažovaným akcím získáme automatické zařazení optimálního převodového stupně za jízdy vozidla.

Princip fungování automatické převodovky je samozřejmě mnohem složitější než u mechanického analogu, ale automatická převodovka si přesto získala své uznání mezi motoristy. Princip stroje usnadňuje a zpříjemňuje řízení auta.

Automatickou převodovku často volí dámy nebo začínající řidiči. Protože snadné použití automatické převodovky vám umožňuje plně ovládat styl jízdy, aniž byste byli rozptylováni řazením převodových stupňů. Automatická převodovka navíc sníží spotřebu paliva v městských podmínkách s neustálými dopravními zácpami.

Navzdory řadě hodnotných výhod má automatická převodovka své nevýhody, včetně:

-Vyšší spotřeba paliva ve srovnání s manuální převodovkou (za stejných provozních podmínek).
-Autu trvá zrychlení déle.
-Neschopnost využít plný výkon motoru.
– Komplexní provoz v extrémních povětrnostních podmínkách.
– Citlivé na počasí a stav vozovky.
– Žádná brzdná schopnost motorem.

Mnoho fanoušků mechaniků je samozřejmě nešťastných z nedostatku kontroly nad vozem, když je vybaven tímto typem převodovky. Proto není zřejmé, který box je lepší použít. V tomto případě vše závisí zcela na preferencích automobilového nadšence a jeho stylu jízdy. Je důležité pochopit, že princip stroje je složitější a pokud dojde k poruchám, je obtížné diagnostikovat a obnovit přenos sami. Po prostudování poskytnutého materiálu můžete nezávisle pochopit příčiny poruchy a ušetřit nějaké peníze za služby autoservisů. V opačném případě jsou náklady na automatickou převodovku plně odůvodněny její pohodlností, zejména v podmínkách stísněného města. Včas kontrolujte a servisujte svou automatickou převodovku, prodloužíte tak její životnost a vyhnete se nákladům na opravu vozu.

V očekávání zahájení instalace automatických převodovek na vozidla UAZ pojďme zjistit, jak to funguje.

Existují různé typy automatických převodovek, rozdělených podle vnitřní struktury: klasické – hydraulické automatické (AT), variátorové (CVT), robotické převodovky (MTA)

Nejběžnějším a nejvíce „studovaným“ typem automatické převodovky je hydraulická automatická převodovka. Jak název napovídá, je to kapalina, která v něm odvede práci. Podívejme se podrobněji na strukturu takové automatické převodovky:

Vypadá to děsivě, ale když to rozložíte na samostatné části, bude to jasnější.

Automatická převodovka se skládá ze dvou částí: měniče točivého momentu a mechanické převodovky s ovládacím zařízením.
Namísto konvenčních převodů používá tento typ převodovek planetové převodovky.

Měnič točivého momentu – plní úlohu podobnou spojkovému mechanismu u manuální převodovky. Přenáší točivý moment z motoru na automatickou převodovku. Ale na rozdíl od mechanického analogu neexistuje žádné pevné spojení mezi MOTOREM a PŘEVODOVKOU.

Planetární řada — několik planetových převodovek smontovaných dohromady. Jejich úkolem je měnit převodový poměr v automatické převodovce při řazení. Provádí stejné funkce jako blok převodovky v manuální převodovce.

Třecí brzda (třecí spojka) – je přímo zodpovědná za řazení.

Řídicí systém.
U starých automatických převodovek to bylo úplně hydraulické. Příkazy řazení byly generovány změnou tlaku v hydraulických senzorech.
Používají se všechny moderní automatické převodovky elektronický řídicí systém. Místo hydraulických senzorů jsou zde elektrické. Místo ventilů řazení jsou použity solenoidy.
Ale co mají oba systémy společné, je to, že hydraulika se používá k aktivaci třecích spojek, které určují, jaká rychlost se používá.

Měnič točivého momentu

Nejprve bude snazší pochopit princip činnosti měniče točivého momentu na příkladu kapalinové spojky.
Kapalinová spojka Je designově velmi podobný, ale neumí měnit převodový poměr, ale pouze přenáší točivý moment.

Kapalinová spojka se skládá ze dvou kol s lopatkami (jako ventilátor), které se otáčejí proti sobě.
Jedno kolo, čerpací, připojené k motoru, druhé kolo, turbína, připojený ke kontrolnímu bodu. Obě kola jsou umístěna v utěsněném krytu naplněném olejem.

Když motor otáčí kolem čerpadla, jeho lopatky zachycují viskózní olej a vrhají se na lopatky turbínového kola, čímž je uvádí do pohybu. Tímto způsobem se kinetická energie z otáčení hřídele motoru přenáší na hřídel převodovky, ačkoliv mezi nimi není pevné spojení.

Nejzřetelnější ukázkou tohoto mechanismu je experiment se dvěma ventilátory umístěnými proti sobě. Jeden z nich je vypnutý, druhý zapnutý. Vzduch dopadající na stacionární lopatky vypnutého ventilátoru způsobí jejich rotaci.

V uzavřeném prostoru, ve kterém funguje kapalinová spojka, však zpětný tok oleje vycházející z turbínového kola naráží na lopatky kola čerpadla v opačném směru a zpomaluje jej. Pro snížení tohoto efektu je v dráze oleje instalováno třetí kolo. reaktor. Toto kolo se může volně otáčet nebo být aretováno na hřídeli.
Tak to dopadá měnič točivého momentu.

Schéma měniče točivého momentu:
1 — blokovací spojka; 2 — kolo turbíny; 3 — kolo čerpadla; 4 — kolo reaktoru; 5 – volnoběžný mechanismus

Pokud se třetí kolo (reaktor) volně otáčí, měnič točivého momentu pracuje v režimu kapalinové spojky.

Pokud je kolo reaktoru nehybně upevněno, pak svými lopatkami mění směr proudění kapaliny vycházející z turbínového kola a směřuje jej pod určitým úhlem k lopatkám čerpacího kola. To umožňuje výrazně zvýšit točivý moment přenášený z motoru na převodovku. Takhle se to děje рансформация točivý moment.

*Poměr transformace točivého momentu Kt (neboli převodový poměr výkonu) je určen poměrem točivého momentu turbínového kola k točivému momentu kola čerpadla hydraulické převodovky Kt = MT/MH.

V automobilových měničích točivého momentu je transformační poměr 2-3,5 a účinnost je 0,9

Diagram průtoku kapaliny v měniči točivého momentu:

Nevýhodou hydraulického převodu je nesoulad frekvencí otáčení kol čerpadla a turbíny, tzv. prokluz hydraulického převodu, ke kterému dochází v jakémkoli provozním režimu převodu. Minimální hodnota skluzu je přibližně 3 % a má za následek snížení účinnosti hydraulického převodu. Protože když se vůz pohybuje konstantní rychlostí, není nutná přítomnost měniče točivého momentu v převodovce, jak je vyžadováno v režimech zrychlení a brzdění, používá se u moderních převodovek blokovací mechanismus měniče točivého momentu.
K aretaci měniče momentu se nejčastěji používá blokovací spojka, která umožňuje pevné vzájemné spojení čerpadel a turbínových kol. To vede k tomu, že měnič točivého momentu je odpojen od toku výkonu a motor je přímo připojen ke vstupnímu hřídeli převodovky.

Hlavní části měniče točivého momentu:

Části měniče točivého momentu:
1 — kolo čerpadla; 2 — kolo turbíny; 3 — kryty spojky volnoběžky; 4 — část skříně měniče momentu; 5 — zbytky pracovní kapaliny s produkty mechanického opotřebení dílů; 6 — kolo reaktoru; 7 — spojka volného chodu reaktoru; 8 — přítlačná podložka turbínového kola; 9 — axiální ložisko reaktoru; 10 — blokovací píst měniče točivého momentu

Rozložení dílů měniče točivého momentu:

ATF se používá jako pracovní kapalina v moderních měničích točivého momentu.

Čerpadlo

Čerpadlo vytváří tlak kapaliny v celém hydraulickém systému.
Čerpadlo je obvykle umístěno mezi měničem točivého momentu a převodovkou. Čerpadlo je poháněno klikovým hřídelem motoru.

V současné době se v automatických převodovkách nejčastěji používá několik typů čerpadel: ozubená, trochoidní a lopatková.

Demontáž zubového čerpadla a princip jeho činnosti je vidět na videu:

Planetová převodovka

I když samotný měnič točivého momentu může točivý moment měnit, dochází k tomu ve velmi úzkém rozsahu, který pro běžný pohyb vozidla zjevně nestačí. Proto je k měniči momentu připojena převodovka na bázi planetových převodovek.

Všechny páry ozubených kol v převodovce jsou v neustálém záběru.

Nejlepší video, které ukazuje, jak planetová převodovka funguje, je:

Spínací mechanismy

K zapínání nebo vypínání určité skupiny planetových převodů v automatické převodovce se používají řemenové a kotoučové třecí prvky a také volnoběžné spojky (jednosměrné spojky).

Pásová brzda

Pásová brzda slouží k zastavení jednoho z článků automatické převodovky a skládá se z brzdového pásu a brzdového bubnu.
Brzdový pás pokrývá brzdový buben, jeho jeden konec je pevně připevněn ke skříni převodovky a druhý je spojen s ovládacím zařízením (s pístem).

Brzdové pásy jsou vyrobeny z ocelového plechu. Pro zvýšení koeficientu tření mezi brzdovým pásem a bubnem je na vnitřní ploše brzdového pásu připevněno třecí obložení. U automatických převodovek se nejčastěji používají třecí obložení vyrobená na papír-celulózové bázi. Taková obložení mají dobré vlastnosti odolné proti opotřebení, nezpůsobují výrazné opotřebení povrchu brzdového bubnu a silně neznečišťují pracovní kapalinu.

Kotoučová brzda a blokovací spojka

Kotoučová brzda se neliší od blokovací spojky. Jediný rozdíl je v tom, že kotoučová brzda spojuje spojení převodovky s klikovou skříní, zatímco blokovací spojka spojuje dva články automatické převodovky.

Kotoučová brzda se skládá z: kotoučů s třecím obložením (mají vnitřní drážkování), kotoučů bez obložení (drážkování na vnější straně), pístu, vratné pružiny a bubnu.

Když je spojka rozpojena, třecí obložení vnějšího kotouče a třecí obložení vnitřního kotouče se vůči sobě volně otáčejí. Při sepnutí spojky pracovní kapalina tlačí na píst, stlačuje spojkovou sadu a spojky se „slepí“. Tímto způsobem se vnější kotouč a vnitřní kotouč pevně spojí.

Chcete-li spojku vypnout, jednoduše odstraňte tlak kapaliny přes ventil.

Jednosměrná spojka

Jednosměrná spojka (také spojka volnoběžky) — část mechanické převodovky, která zabraňuje přenosu točivého momentu z hnaného hřídele zpět na hnací hřídel, pokud se hnaná hřídel z nějakého důvodu začne otáčet rychleji.

Jednosměrná spojka nevyžaduje ovládání, funguje kvůli rozdílu v rychlosti otáčení. Příkladem volnoběžné spojky je cyklistická „ráčna“.

Chladicí systém

Hlavním důvodem, proč automatická převodovka selhává, je její přehřívání. K chlazení pracovní kapaliny (ATF) se používají radiátory a výměníky tepla.

Automatická převodovka s externím chladičem

Automatická převodovka s chladičem zabudovaným do chladiče motoru

Automatická převodovka s výměníkem tepla

Řídící systémy

V prvních generacích automatických převodovek byly rozšířeny plně hydraulické řídicí systémy. V nich byly generovány příkazy pro ovládání prvků systému kvůli rozdílu tlaku mezi škrticí klapkou a regulátorem otáček. Proud pracovní kapaliny kanálovým systémem působil na požadovaný hydraulický válec, který následně třecí nebo pásovou brzdou zařazoval nebo rozpojoval požadovaný převod.
Jako všechny hydraulické systémy byla tato konstrukce velmi citlivá na parametry pracovní kapaliny (oleje).

Nyní se používají elektrohydraulické systémy. V nich je hydraulika ponechána pouze v poslední fázi – ve fázi výkonné. Funkce měření a analýzy jsou zcela přeneseny do elektroniky.
Rozlišují se tyto hlavní části elektrohydraulického systému: měřicí (snímače), analytické (řídicí jednotka) a výkonné (solenoidy).

Pohled na hydraulickou jednotku zespodu. Vpravo je vidět řada elektromagnetických ventilů.

Demontovaná hydraulická jednotka vypadá velmi podobně jako labyrint.

Elektronická řídicí jednotka (také známá jako ECU, ovladač, počítač nebo „mozek“) přijímá signály ze senzorů. Signály jsou zpracovávány a analyzovány v souladu s blokovým programem. Na základě výsledků srovnávací analýzy signálů přijatých ze senzorů s daty uloženými v paměti zařízení jednotka generuje řídicí signály, které jsou odesílány do aktuátorů (solenoidů) systému. Solenoidy převádějí příchozí elektrické signály na mechanický pohyb hydraulického ventilu. Pracovní kapalina působí na požadovaný hydraulický válec a zařazuje/vypíná požadovaný převod.

Běžně přijímaná označení režimů automatické převodovky

„P“ — parkování. Parkovací režim. Všechny převody jsou vyřazeny, výstupní hřídel převodovky a hnací kola jsou zablokovány aretačním mechanismem.

„R“ — reverz, couvání.

„N“ – neutrální. V tomto režimu jsou motor a hnací kola odpojeny. Auto může setrvat a být odtaženo.

„D“ nebo „Řídit“ hlavní režim pro pohyb vpřed. Převodové stupně jsou automatické.

„S“, „Sport“, „PWR“, „Napájení“ nebo „Posun“ – sportovní režim. Nejdynamičtější a nejnehospodárnější. Během akcelerace je motor vždy v režimu maximálního výkonu. K řazení dochází později, při vyšších otáčkách než v normálním režimu.

„Kick-down“ — režim, ve kterém převodovka přeřadí na nižší rychlostní stupeň, aby dosáhla intenzivní akcelerace, například při předjíždění. Chcete-li režim aktivovat, musíte prudce sešlápnout plynový pedál.

„Overdrive“ nebo „O/D“ — režim, ve kterém se bude řazení nahoru častěji zařazovat, čímž se motor přesune na nižší otáčky. „Overdrive“ poskytuje ekonomický pohyb, ale se ztrátou dynamiky.

„Norma“ implementuje nejvyváženější jízdní režim. Řazení nahoru se obvykle vyskytuje, když motor dosáhne středních otáček a v otáčkách lehce nadprůměrných.

«1» (L, Nízké), «2» nebo «3» — výběr pevné rychlosti u automatické převodovky. Tyto režimy se budou hodit v obtížných silničních podmínkách, například při jízdě po horských silnicích nebo při tažení přívěsu.

„W“, „Zima“, „Sněžení“ — „zimní“ režim provozu automatické převodovky. Aby se zabránilo prokluzu hnacích kol, rozjezd se provádí na druhý rychlostní stupeň. Aby se zabránilo prokluzování kol, je řazení z jednoho převodového stupně na druhý prováděno plynuleji a při nižších otáčkách.

„+“ и „-“ — schopnost ručně řadit nahoru a dolů.