Velmi zajímavý článek! Jak funguje automatická převodovka! — Chrysler 300M, 3,5L, 2000 | pozorování | JÍZDA2

Aby mohla automatická převodovka správně řadit, potřebuje vědět, jak moc je motor zatížen. Toho lze dosáhnout dvěma způsoby. Některá vozidla používají jednoduchý kabel spojující převodovku a škrticí klapku. Čím silněji je sešlápnut plynový pedál, tím vyšší je tlak na škrticí klapku. Jiné stroje používají k dodávání tlaku do škrticí klapky vakuový modulátor. Modulátor detekuje podtlak v sacím potrubí, který klesá s rostoucím zatížením motoru.

Páka automatické převodovky je spojena s ventilem volby rozsahu. V závislosti na volbě převodového stupně napájí ventil voliče rozsahu hydraulický okruh, který brání volbě určitých převodových stupňů. Pokud je například páka automatické převodovky zařazena na 3. rychlostní stupeň, ventil volby rozsahu zabrání zařazení rychloběhu.

Řadicí ventily vyvíjejí hydraulický tlak na spojky a brzdové pásy pro volbu každého převodového stupně. Hydraulický okruh převodovky má několik ventilů. Řadicí ventil určuje, kdy přeřadit z jednoho převodového stupně na druhý. Například ventil řazení 1-2 určuje, kdy přeřadit z 1. na 2. rychlostní stupeň. Přepínací ventil je pod tlakem oleje z vysokorychlostního regulátoru tlaku na jedné straně a od škrticí klapky na straně druhé. Olej je dodáván čerpadlem, olej je nasměrován jedním ze dvou okruhů pro volbu požadovaného převodového stupně.

Řadicí ventil zpomalí volbu vyššího převodového stupně, pokud vůz rychle zrychluje. Pokud vůz plynule zrychluje, rychlostní stupeň se zařadí při nižší rychlosti. Podívejme se, co se stane, když auto pomalu zrychluje.

Jak vůz zrychluje, zvyšuje se tlak z hydraulického rychlostního ventilu. To způsobí, že se řadicí ventil pohybuje, dokud se okruh prvního převodového stupně nezavře a okruh druhého převodového stupně se neotevře. Vzhledem k tomu, že vůz zrychluje s ne zcela otevřenou škrticí klapkou, škrticí klapka nevytváří velký tlak na řadicí ventil.

Když auto rychle zrychluje, škrticí klapka vytváří větší tlak na ventil řazení. To znamená, že tlak z vysokorychlostního regulátoru tlaku musí být vyšší (a tedy rychlost vozidla vyšší), než se řadicí ventil pohne natolik, aby zařadil 2. rychlostní stupeň.

Každý spínací ventil odpovídá určité úrovni tlaku; jde ještě rychleji, pak převezme řízení ventil 2-to-3, protože tlak z regulátoru tlaku rychlosti je dostatečně vysoký, aby se ventil zapnul.

Elektronicky řízené převodovky

Elektronicky řízené převodovky se nacházejí u poměrně nedávných modelů a stále používají hydrauliku k zapojení spojek a brzdových pásů, ale každý hydraulický okruh je řízen elektrickým solenoidem. To zjednodušuje proces opravy strojů a umožňuje použití pokročilejších řídicích schémat pro provoz jednotky.

V minulé kapitole jsme viděli některé mechanické principy řízení automatické převodovky. Elektronicky řízené převodovky využívají ještě sofistikovanější obvody. Kromě sledování rychlosti vozidla a polohy škrticí klapky může ovladač převodovky sledovat otáčky motoru, tlak na brzdový pedál a dokonce i systém ABS.

Pomocí těchto informací a pokročilé programovací logiky AI mohou elektronicky řízené převodovky provádět následující:
Automaticky podřazujte při jízdě z kopce pro kontrolu rychlosti a snížení opotřebení brzd
Při brzdění na kluzké vozovce zařaďte vyšší rychlost, abyste snížili brzdný moment nasměrovaný na motor
Naučte se zařadit nejvyšší rychlostní stupeň při vjezdu do zatáčky na klikaté silnici

Zastavme se u poslední vlastnosti. Řekněme, že jedete po klikaté horské silnici. Když jedete na rovných úsecích silnice, automat zařadí 2. rychlostní stupeň, aby zajistil zvedací sílu. Když se blížíte k zatáčce. Zpomalíte tím, že sundáte nohu z plynového pedálu a dokonce sešlápnete brzdu. Většina automatických převodovek v této situaci podřadí na další rychlostní stupeň nebo dokonce do rychloběhu, když nohu pustíte z plynu. Při akceleraci ze zatáčky přeřadí na nižší rychlostní stupeň. Pokud byste ale jeli s manuální převodovkou, s největší pravděpodobností byste tento manévr provedli na stejném převodovém stupni. Některé automatické převodovky s pokročilými řídicími systémy dokážou tuto situaci rozpoznat po několika otáčkách a „naučit se“ příště neřadit vyšší rychlostní stupeň.

Pokud jste někdy měli možnost řídit auto s automatickou převodovkou (AT), pak pravděpodobně víte o dvou podstatných rozdílech mezi ní a manuální převodovkou (MT):

V autě s automatickou převodovkou není pedál spojky.
Auto s automatickou převodovkou nemá řadicí páku. Vše, co se od vás vyžaduje, je pohybovat se, vše ostatní se děje automaticky.
Automatickou převodovku (AT) pořídíte pouze za vyšší cenu než manuální.
Automatická i manuální převodovka plní stejnou funkci, ale dělají ji zcela odlišným způsobem.

V tomto článku se pokusíme porozumět všem složitostem automatické převodovky. Začněme hlavním bodem celého systému: planetovým soukolím. Poté se podíváme na strukturu převodovky, naučíme se, jak fungují řídicí systémy, a probereme některé jemnosti, které se týkají ovládání převodovky.

Stejně jako u manuální převodovky je primárním úkolem automatické převodovky umožnit motoru vozu pracovat v úzkém rozsahu otáček a zároveň poskytovat široký rozsah výstupních otáček.

Pokud by auto nemělo převodovku, byla by omezena pouze na jednu rychlost a pro komfortní jízdu by se musela volit. Pokud byste například chtěli jet rychlostí 100 km/h, museli byste u většiny aut s manuální převodovkou nastavit převodový poměr na třetí rychlostní stupeň. Jste příliš zmatení? Tak pojďme dál.

Je pravděpodobné, že jste nikdy nezkusili řídit vůz s manuální převodovkou na třetí rychlostní stupeň. A pokud jste to zkusili, měli byste vědět, že když se rozjedete, žádná akcelerace se nekoná a motor řve jako hladový tygr. Takové auto by se velmi rychle opotřebovalo a bylo by prakticky neovladatelné.

Převodovka je tedy navržena tak, aby efektivněji využívala točivý moment motoru automobilu a také udržovala motor v chodu v určitých otáčkách. Při tažení nebo tažení těžkých nákladů se převodovka zahřívá na dostatečně vysoké teploty, aby spálila převodovou kapalinu. Aby se předešlo poškození převodovky, doporučuje se řidičům, kteří často přepravují těžké náklady, pořídit si vozidla s chladiči převodovky.

Klíčový rozdíl mezi manuální a automatickou převodovkou je v tom, že manuální převodovka, o které si můžete přečíst v článku „Jak funguje manuální převodovka“, zamyká a odemyká různé sady převodů připojených k výstupnímu hřídeli, aby se dosáhlo různých převodových poměrů. A v automatické převodovce stejná sada převodů vytváří všechny různé převodové poměry. Zařízení, které to umožňuje, se nazývá planetové soukolí.

Pokud vám stačí informace o automatické převodovce obdržené na začátku článku, můžete klidně přejít k radám „Co si vybrat: obytný automobil nebo obytný karavan? Klady a zápory výletu obytným vozem“ nebo „Jak rozveselit sebe a své kolegy automobilové nadšence pár jednoduchými žertíky?“ Ale pokud se chcete dostat do samotného srdce automatické převodovky a nebojíte se ztratit se v těchto divočinách automechaniků, pokračujeme. Sada planetových převodů v automatické převodovce

Když rozeberete automatickou převodovku a podíváte se dovnitř, najdete obrovské množství dílů namačkaných na docela malém prostoru. Mezi nimi uvidíte:

Chytrá (originální) planetová převodovka
Řada proužků pro blokování jednotlivých dílů ozubeného soukolí
Sada tří kapalinových spojek pro aretaci ostatních dílů převodovky
Hydraulický systém ovládající spojky a řemeny
Velké zubové čerpadlo pro pohyb kapaliny kolem převodovky
Důraz je kladen na planetové soukolí. Tato automatická jednotka má velikost běžného melounu, ale sama o sobě vytváří všechny převodové poměry, které box dokáže vyrobit. Všechny ostatní části automatické převodovky jsou navrženy tak, aby pomáhaly planetovému soukolí. Automatická převodovka se skládá ze 2 kompletních planetových soukolí, které jsou spojeny do jednoho komponentu.

Každá planetová převodovka se skládá ze 3 hlavních součástí:

Centrální kolo (nebo centrální kolo);
Planetové kolo (satelit) a planetový nosič;
Korunní zařízení.
Každá z těchto 3 komponent může být samostatně slave, master nebo stacionární. Převodový poměr planetového soukolí je určen volbou role každého komponentu. Pojďme se podívat na planetové soukolí.

Převodové poměry planetového soukolí automatické převodovky

Jedno z planetových soukolí v naší převodovce má věnec se sedmdesáti dvěma zuby a centrální kolo s třiceti zuby. Z této sady převodů můžeme získat mnoho různých převodových poměrů.

Existuje několik dalších převodových poměrů, které lze získat z této planetové převodovky, ale tyto jsou nejrelevantnější pro automatickou převodovku, na kterou se díváme. Se dvěma takovými sadami převodů můžeme získat čtyři rychlostní stupně vpřed a jeden vzad, což je pro naši krabici docela dost.

Kombinovaná planetová převodovka

Převodovka, na kterou se díváme, používá sadu soukolí nazývanou kombinované planetové soukolí, které navenek vypadá jako jedno ozubené kolo, ale ve skutečnosti se chová jako dvě kombinované planetové soukolí. Má jedno korunové kolo, které je vždy poháněné, ale 2 centrální kola a 2 sady satelitů.

Podívejme se blíže na některé části: Obrázek 3

Zprava doleva: dvě centrální kola, planetový nosič, věnec

Obrázek níže ukazuje satelity planetových nosičů. Všimněte si, že satelit vpravo je umístěn níže než satelit vlevo. Satelit vpravo se nedotýká korunového kola, pohání druhý satelit. Pouze levý satelit se dotýká ozubeného věnce. Obrázek 4

Níže vidíte vnitřní strukturu ovladače. Kratší satelity přicházejí do kontaktu pouze s malým slunečním kolem. Dlouhé satelity zapadají do většího slunečního kola a krátkých satelitů. Obrázek 5

První rychlostní stupeň

Při prvním rychlostním stupni je menší centrální kolo poháněno turbínou měniče točivého momentu a pohybuje se ve směru hodinových ručiček. Řidič se snaží otočit opačným směrem, tzn. proti směru hodinových ručiček, ale je držen na místě třecí spojkou (která umožňuje pouze otáčení ve směru hodinových ručiček) a korunové kolo se otáčí ve směru vstupní rotace. Malé centrální kolo má 30 zubů, korunové kolo má 72 zubů, takže převodový poměr „K“ je:

K = -R/S = -72/30 = -2.4:1

Rotace je tedy záporná, což ukazuje, že výstupní rotace hřídele je opačná než vstupní rotace. Ale ve skutečnosti jsou obě rotace ve stejném směru – to je trik s dvojitou planetovou převodovkou. První sada satelitů pohání druhou sadu a druhá sada zase otáčí ozubeným věncem; Tato kombinace mění směr otáčení. Z toho je zřejmé, že centrální kolo se musí také otáčet, ale protože třecí spojka je rozpojena, velké centrální kolo se může otáčet v opačném směru než turbína (proti směru hodinových ručiček).

Druhý rychlostní stupeň

Druhé kolo je tvořeno spojením dvou planetových soukolí se společným unášečem satelitu.

V první fázi nosič v podstatě využívá velké centrální kolo jako věnec. První stupeň se tedy skládá ze „slunce“ (malé sluneční kolo), unašeče a korunky (velké sluneční kolo).

Hnané kolo je malé centrální kolo, věnec (nebo v tomto případě velké centrální kolo) zůstává nehybný, držený řemenem, a unašeč je hnací komponenta. V této fázi se převodový poměr vypočítá pomocí následujícího vzorce:

1 + R/S = 1 + 36/30 = 2.2:1

Planetový unašeč udělá 2.2 otáčky na každé úplné otočení malého centrálního kola. Ve druhém stupni se planetový unašeč stává hnaným prvkem druhé planetové řady, velké centrální kolo (v tomto případě pevný prvek) hraje roli slunce a korunové kolo se stává vedoucím prvkem. Proto se v této fázi převodový poměr vypočítá pomocí následujícího vzorce:

1 / (1 + S/R) = 1 / (1 + 36/72) = 0.67:1

Abychom získali celkový převodový poměr pro 2. rychlostní stupeň, vynásobíme první ukazatel druhým – 2.2 x 0.67 = 1.47:1. Vidíme tedy, že dochází k řazení dolů.

To vše se může zdát docela matoucí, ale rozhodli jsme se vás provést podrobně tím, jak automatická převodovka funguje.

Třetí rychlostní stupeň

Většina aut se 4stupňovou automatickou převodovkou (a právě takovou převodovku zvažujeme v našem článku) má na třetí rychlostní stupeň převodový poměr 1:1. K dosažení těchto převodových poměrů stačí zablokovat dvě ze tří částí planetového soukolí. Jak je tato sada převodů navržena, nic nemůže být jednodušší – vše, co musíte udělat, je zapojit spojky, které zablokují každé ze solárních převodů na vodní turbíně.

Pokud se obě centrální kola otáčejí stejným směrem, satelity se zablokují, protože Mohou se otáčet pouze v opačných směrech. V důsledku toho bude korunové kolo uzamčeno společně se satelity, což způsobí, že se celý mechanismus bude otáčet jako jeden celek, čímž vznikne převodový poměr 1:1.

Overdrive

Podle definice má rychloběh vyšší výstupní rychlost než vstupní rychlost. Jedná se o zvýšení rychlosti, tzn. opak poklesu. V převodovce, kterou uvažujeme, plní záběr rychloběhu dvě funkce současně. Pro zlepšení účinnosti jsou některá vozidla vybavena mechanismem, který blokuje měnič točivého momentu, takže točivý moment motoru je přenášen přímo do převodovky.

U této převodovky, když je zařazen rychloběh, je hřídel, která je připevněna ke skříni měniče točivého momentu (která je zase připevněna k setrvačníku motoru), připojena třecí spojkou k planetovému unašeči. Malé centrální kolo se volně otáčí a velké centrální kolo je drženo na místě páskem rychloběhové brzdy. Žádná ze součástí není připojena k turbíně a vstupní točivý moment pochází ze skříně měniče točivého momentu. Vraťme se k našemu stolu, tentokrát je vedoucím prvkem planetový unašeč, hnaným prvkem je věnec a centrální kolo zůstává nehybné. Získáme tedy následující vzorec pro převodový poměr „K“:

K = 1 / (1 + S/R) = 1 / (1 + 36/72) = 0.67:1

Výstupní hřídel se tedy otáčí každé 2/3 otáčky motoru. Pokud se motor otáčí rychlostí 2000 ot/min, otáčky výstupního hřídele jsou 3000 ot/min. To umožňuje vozu uhánět po dálnici rychlostí světla, přičemž samotný motor není přetížen.

Zpátečka je podobná prvnímu převodovému stupni, až na to, že velké centrální kolo je poháněno turbínou měniče točivého momentu, zatímco malé centrální kolo se volně otáčí v opačném směru. Planetový unašeč je přidržován pásem brzdy zpátečky proti skříni měniče momentu. Získáme tedy následující vzorec:

K = -R/S = -72/36 = 2.0:1

Vidíme, že převodový poměr zpátečky je o něco menší než převodový poměr prvního převodového stupně automatické převodovky, kterou zvažujeme.

Třecí spojky a brzdové pásy v automatické převodovce

Aby bylo umožněno overdrive, musí být mnoho komponent vzájemně propojeno a odpojeno. To umožňují třecí spojky a brzdové pásy. Každá změna převodového stupně způsobí řadu akcí zahrnujících zapojení a rozpojení různých spojek a pásů. Pojďme se na ně tedy podívat podrobněji.

Brzdové pásy

Převodovka, na kterou se díváme, má 2 brzdové pásy. Tyto pásy jsou bez nadsázky ocelové pásy ovinuté kolem jednotlivých převodových bloků převodovky a připevněné k její skříni. Jsou poháněny hydraulickými válci umístěnými uvnitř převodovky.

Na obrázku níže můžete vidět jeden z brzdových pásků uvnitř skříně automatické převodovky. Blok převodovky je odstraněn a kovová tyč je připojena k pístu, který ovládá brzdový pás.

Níže vidíte samotné písty, které pohánějí brzdové pásy. Hydraulický tlak je směrován do válců sadou ventilů, což způsobuje tlak pístů na pásy, což má za následek zablokování jednoho prvku planetového soukolí Obrázek 7

s ohledem na třecí spojky v automatické převodovce jsou věci trochu složitější. V naší krabici jsou čtyři tyto spojky. Každá spojka je ovládána tlakem oleje, který tlačí na píst uvnitř spojky. Jakmile tlak oleje klesne, vratná pružina rozpojí třecí spojky. Na obrázku níže můžete vidět buben spojky a píst. Pozor na gumové těsnění na pístu – to je součástka, kterou je potřeba vždy při opravě převodovky vyměnit. Obrázek 8

Následující obrázek ukazuje střídající se vrstvy třecího materiálu spojky a ocelových plátů. Na vnitřní straně je třecí materiál drážkovaný (tedy drážkami), čímž se spojuje s jedním z ozubených kol. Tyto třecí kotouče také podléhají výměně za nové v případě opravy převodovky.

Tlak pro třecí spojky je přiváděn speciálními kanály v hřídelích. Řízení je prováděno hydraulickým systémem, který rozhoduje o tom, které spojky nebo brzdové pásy v daném okamžiku použít.

Nyní si povíme něco o dalším, neméně důležitém režimu činnosti automatické převodovky, jako je parkování. Obrázek 9

Jak funguje parkovací režim v automatické převodovce?

Zdálo by se, že není nic jednoduššího, než zablokovat chod převodovky, stačí se ujistit, že se ozubená kola netočí. Ale ve skutečnosti existuje řada náročných požadavků na tento mechanismus.

A. Musíme být schopni uvolnit auto z parkovacího režimu, když je vůz ve svahu (váha vozu je zcela na mechanismu).

B. Měli bychom být schopni zaparkovat, i když řadicí páka není zarovnána s převodem.

C. Jakmile je aktivován parkovací režim, musí něco zabránit páce „vyskočit“ a deaktivovat režim.

Mechanismus, který se vyrovná se všemi výše uvedenými úkoly, je velmi elegantní design. Pojďme se na to podívat blíže.

Mechanismus parkovací brzdy zapíná výstupní zuby, aby se vozidlo nehýbalo. Tento mechanismus je součástí převodovky, která je spojena přímo s hnací hřídelí – takže pokud se tato část nemůže otáčet, auto se nebude moci pohybovat.

koupit výstup automatické převodovkyNa obrázku vidíte parkovací mechanismus, který vstupuje do skříně převodovky v místě umístění ozubených kol. Všimněte si, že má kónické strany. To pomáhá uvolnit parkovací brzdu, když je vůz zaparkován na svahu – síla hmotnosti vozu pomáhá vytlačit parkovací mechanismus z rohů kužele. Obrázek 10

Tyč, kterou vidíte níže, je připojena ke kabelu, který se ovládá řadicí pákou ve vašem autě. koupit tyč automatické převodovky

Když je páka v parkovací poloze, tyč tlačí pružinu proti malé kuželové objímce. Pokud je parkovací mechanismus vyrovnán s vybráními na výstupním hřídeli, kuželové pouzdro bude tlačit mechanismus dolů. Pokud mechanismus narazí na hřeben výstupního hřídele, pružina zatlačí na kuželovou objímku, ale páka nezapadne na místo, dokud se vůz trochu nerozjede a zuby nejsou správně vyrovnány. To je důvod, proč se někdy vaše auto po zaparkování a uvolnění brzdového pedálu trochu pohne – musí se trochu pohnout, aby se zuby vyrovnaly a parkovací mechanismus zapadl na místo.

Jakmile je vozidlo v parku, pouzdro drží páku, aby se vozidlo nevrátilo zpět, pokud je zaparkováno na svahu. Obrázek 11