自動車のオートマチックトランスミッション装置と動作原理。オートマチックトランスミッションタイプ

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自動車のオートマチックトランスミッション装置と動作原理。オートマチックトランスミッションタイプ
自動車のオートマチックトランスミッション装置と動作原理。オートマチックトランスミッションタイプ
Anonim

最近、オートマチックトランスミッションの人気が高まっています。そしてそれには理由があります。このようなボックスは操作が簡単で、渋滞時にクラッチを常に「遊ぶ」必要はありません。大都市では、このようなチェックポイントは珍しいことではありません。しかし、オートマチックトランスミッション装置は古典力学とは大きく異なります。多くの運転手は、そのような箱を持って車に乗ることを恐れています。しかし、彼らの恐れは正当化されていません。適切に操作すれば、オートマチックトランスミッションはメカニックと同じくらい長持ちします。しかし、それをよりよく理解するために、あなたは車のオートマチックトランスミッションの装置を詳細に研究する必要があります。これについては、本日の記事でお話しします。

品種

これらのボックスにはいくつかの種類があります。だから、彼らは区別します:

  • 油圧機械式オートマチックトランスミッション。
  • ロボット(DSG)。
  • Variator。

それぞれの特徴は何ですか?以下を検討してください。

クラシックオートマチックトランスミッション

ハイドロメカニカルトランスミッションは、最も一般的なタイプのオートマチックトランスミッションです。このようなボックスのデバイスは、トルクコンバータ、手動ギアボックス、および制御システムの存在を前提としています。しかし、この設計は後輪駆動車で実践されています。これが前輪駆動車の場合、ディファレンシャルはオートマチックトランスミッション装置とメインギアにも含まれています。

オートマチックトランスミッショントルクコンバーター装置
オートマチックトランスミッショントルクコンバーター装置

トルクコンバーター(通称「ドーナツ」)がこのトランスミッションの本体です。これは、エンジンのフライホイールから手動ギアボックスにトルクを変更して伝達するのに役立ちます。ドーナツは、内燃機関からの回転力の伝達中に発生する振動や振動を減衰させる役割も果たします。

トルクコンバーターは複数のホイールで構成されています。これは:

  • タービン。
  • Reactor。
  • ポンプホイール。

デザインには、ブロッキングとフリーホイールの2つのクラッチも含まれています。これらの詳細はすべて、ドーナツのように見える別のトロイダルケースに囲まれています(したがって、特定の名前です)。

ポンプホイールはモーターのクランクシャフトに接続されています。タービンはマニュアルトランスミッションと相互作用します。これらの2つの要素の間にリアクターホイールがあります。他のすべてとは異なり、静止しています。オートマチックトランスミッションの油圧トランスの各ホイールには、作動中のATP流体が通過するブレードがあります。

オートマチックトランスミッションロックアップクラッチは、内燃エンジンの特定の動作モードでGTF(ドーナツ)をブロックするように設計されています。クラッチフリー(オーバーランとも呼ばれます)リアクターホイールを反対方向に回転させます。

GTF作品

クローズドサイクルで実行されます。そのため、ATP液はポンプからタービンに流れ始め、ブレードの特殊な形状により原子炉ホイールに流れ始め、オイルの流量は着実に増加し始めます。 ATP液により、ポンプホイールがより速く回転します。これにより、トルク力が増加します。ちなみに、その最大パラメータは最小速度で達成されます。これは、負荷がかかった状態でも車がスムーズに動き始めるために必要です。車が速度を上げ始めると、クラッチが接続され、トルクコンバーターがロックします。この状況では、トルクの直接伝達が実行されます。リバースを含むすべてのギアのオートマチックトランスミッションでロックアップクラッチが作動していることは注目に値します。

チェックポイントデバイスと作業
チェックポイントデバイスと作業

現代の車はスリッパークラッチを使用しています。このモードは、メカニズムが完全にロックするのを防ぎ、燃料消費とスムーズな乗り心地にプラスの効果をもたらします。

遊星歯車

このアセンブリはマニュアルトランスミッションとして機能します。ギアボックスは、4、6、7、または8つの速度用に設計できます。まれに、9速オートマチックトランスミッションが使用されることがあります(たとえば、ランドローバー車の場合)。

オートマチックトランスミッション装置の研究を続けています。遊星歯車は、いくつかの連続歯車で構成されています。それらは遊星歯車セットを形成します。それぞれの速度にはいくつかが含まれますアイテム:

  • リングギア。
  • 衛星。
  • サンギア。
  • Carrier。

トルク変更はどのように行われますか?自動変速機トルクコンバータの装置を検討すると、この操作は遊星歯車セットのいくつかの要素を使用して実行されることに注意する必要があります。これはキャリアであり、2つのギア(太陽と王冠)でした。後者をブロックすると、ギア比を上げることができます。逆に、サンギアはこの比率を減らします。そして、キャリアが要素の回転方向を変えます。

ロックはクラッチで行います。これは、ギアボックスの特定の部分をギアボックスのハウジングに接続することによってそれらを保持する一種のブレーキです。車のブランド(「マツダ」はこれまたは「フォード」)に応じて、オートマチックトランスミッション装置はバンドまたはマルチディスクブレーキの存在を想定しています。油圧シリンダーで閉じます。後者は、配布モジュールから制御されます。オーバーランニングクラッチは、キャリアが反対方向に回転するのを防ぐために使用されます。

電子システム

現代の自動車の自動変速機の装置と操作は、電子制御システムなしでは不可能です。含まれるもの:

  • コントロールユニット。
  • 入力センサー。
  • オートマチックトランスミッションセレクター(後でデバイスを検討します)
  • 配布モジュール。

入力要素のリストは非常に広範囲にわたることに注意してください。したがって、これにはセンサーが含まれます:

  • ガスペダルの位置。
  • ATP液体の温度。
  • 入口と出口のシャフト速度。
  • 自動ギアセレクター位置。

自動変速機制御ユニットは、これらの要素からの信号を継続的に処理し、アクチュエータの制御パルスを生成します。本機はエンジンECUと通信します。

分配モジュールは摩擦クラッチを作動させ、トランスミッション内のATP液の流れを制御します。このモジュールは、制御スプールと機械的に作動するソレノイドバルブで構成されています。これらの部品は別のアルミケースに収められており、チャネルで相互接続されています。

ホンダのオートマチックトランスミッションの重要な要素はソレノイドです。それらは電磁弁とも呼ばれます。トランスミッションオイルの圧力を調整するために必要です。そして、スプールはボックスの動作モードを実行します。エレメントはオートマチックトランスミッションレバーから作動します。

オートマチックトランスミッション装置
オートマチックトランスミッション装置

ATPオイルが主な作動油であるため、オートマチックトランスミッションの装置にはギアタイプのポンプが装備されています。トルクコンバーターハブから作動し、ギアボックス油圧システムの基礎となります。メルセデスオートマチックトランスミッション装置のオイルを冷却するために、特別な熱交換器が用意されています。これは車の前にある小さなラジエーターです。一部のモデルでは、メインエンジンクーラークーラーに同梱されています。

オートマチックトランスミッションセレクター

オートマチックトランスミッションを直接制御するのはこの部分です。いくつかの自動変速機モードがあります:

  • 駐車場。
  • リバース。
  • ニュートラル。
  • ドライブ(前進)

一部の日産車では、オートマチックトランスミッション装置スポーツモードの存在を前提としています。オンにするには、ギアボックスセレクターを位置Sに移動する必要があります。モードは、ギアシフトがより高いエンジン速度で実行されるという点で異なります。これにより、トルクと車速が向上します。キャシュカイ日産を考えると、オートマチックトランスミッション装置は手動ギアシフトモードの存在も想定しています。そのような箱は「ティプトロニック」と呼ばれています。

DSGロボットトランスミッション

これはフォルクスワーゲン-アウディの懸念の展開です。このチェックポイントは2000年代半ばに登場し、ほとんどのシュコダとアウディの車、およびフォルクスワーゲン(トゥアレグを含む)に設置されています。

オートマチックトランスミッション装置と仕事
オートマチックトランスミッション装置と仕事

自動DSGの重要な機能は、パワーフローを中断することなくギアをすばやく変更できることです。これにより、トランスミッションのパフォーマンスと効率を向上させることができます。 DSGを搭載した車は、優れた加速ダイナミクスを備えています。同時に、従来のトルクコンバーターに比べて燃料消費量が少なくなっています。

このタイプのオートマチックトランスミッションの設計と操作は、以前のトランスミッションとは大きく異なります。したがって、通常の「ドーナツ」はありません。トルクの伝達は、2つのクラッチを使用して実行されます。また、このタイプのオートマチックトランスミッションには盗難防止装置を取り付けることができます。

DSG送信

含まれるもの:

  • デュアルマスフライホイール。
  • 2列の歯車
  • ファイナルドライブとディファレンシャル。
  • 電子制御システム。
  • ダブルクラッチ。

すべて金属製の箱に入れられています。デュアルクラッチについて言えば、2列目と1列目のギアに同時に動力が伝達されることを保証します。これが6速DSGの場合、ボックスにはドライブプレート(入力ハブを介してデュアルマスフライホイールに接続されています)とフリクションクラッチがあります。後者はメインハブを介して歯車列にリンクされています。

ちなみに、DSGボックスではクラッチの種類が異なる場合があります。 6速の場合、ウェットクラッチを使用した設計になっています。オイルは潤滑だけでなく、フリクションディスクの冷却も提供します。これにより、アグリゲートのリソースが大幅に増加します。

オートマチックトランスミッション装置メルセデス
オートマチックトランスミッション装置メルセデス

7速トランスミッションについて言えば、ここではドライスキームが適用されます。これにより、使用するオイルの量が大幅に削減されます。最初のケースでは、DSGの操作に少なくとも6.5リットルが必要であり、2番目のケースでは2リットル以下でした。潤滑油をポンプで送るポンプは電気です。専門家によると、この設計は信頼性が低く、リソースも多くありません。

ギアに関しては、最初のギアが後進と奇数の速度の操作を担当します。 2つ目は、ギアを制御するために使用されます。各列は、特定のギアセットを備えたセカンダリシャフトとプライマリシャフトです。主要な要素は完全で同軸であり、歯車はシャフトにしっかりと接続されています。同時に、二次歯車は自由に回転します。また、設計にはシンクロナイザーがあります。これらは、チェックポイントに特定の速度を含めることを容易にします。に車は後方に移動する可能性があり、DSGボックスに中間シャフトがあります。リバースギアが装備されています。

ギアシフトは電子機器によって制御されます。これには、さまざまなセンサー、制御ユニット、および多数のアクチュエーターを備えた電気油圧ユニットが含まれます。制御モジュールは、自動ロボットトランスミッションのクランクケースにあります。ギアボックスの動作中、センサーは出力と入力でのシャフトの速度、油圧、ギアシフトフォークの位置、および潤滑油の温度を分析します。これらの信号に基づいて、ECUは1つまたは別の制御アルゴリズムを実装します。

ブロックのおかげで、ギアボックスの油圧回路が制御されます。このシステムには以下が含まれます:

  • ディストリビュータースプール。それらはギアシフトレバーから作動します。
  • ソレノイドバルブ。これらの要素は速度を切り替えるために使用されます。
  • 圧力制御バルブ。おかげさまでフリクションクラッチが効きます。

最後の2つのコンポーネントは、ロボットギアボックスのアクチュエータ制御を参照しています。

また、このボックスのデザインはマルチプレクサを提供します。それはあなたが電磁弁で油圧シリンダーを制御することを可能にします。驚くべきことに、前者の数は後者の2倍です。したがって、エレメントの初期位置では、一部の油圧シリンダーが作動し、作動位置では、他の油圧シリンダーが作動します。

ロボットトランスミッションのアルゴリズムは、いくつかのギアの順次切り替えで構成されています。だから、車が最初に動き始めるとき、2番目すでに2番目のディスクを使用しています。一連の特定の回転の後、瞬時の切り替えが発生します。結局のところ、システムは1つまたは別のシャフトを選択する必要はありません-ギアはすでに動作を開始しています。

このギアボックスはどこで使用されていますか?基本的に、DSGはクラスB、C、Dの車に使用されます。多くの点で、すべてがモーター自体の技術的特性に依存します。したがって、6速ボックスは350Nmのトルクに耐えることができます。そして、7バンドDSGはわずか250です。したがって、そのようなボックスは強力な車には取り付けられません。

Variator

これは比較的新しいタイプのオートマチックトランスミッションですが、最初のコピーは早くも59年目に使用され始めました。それで、可変ギアボックスを備えた最初の車はDafでした。さらに、このスキームは、フォードやフィアットなどのメーカーによって実践され始めました。しかし、この箱は10年前に広く使われていました。現在、このギアボックスは車で使用されています:

  • メルセデス。
  • スバル。
  • トヨタ。
  • 日産。
  • Audi。
  • フォード。
  • ホンダ。

主な特徴は、ギア自体がないことです。バリエーターは無段変速機であり、車両の速度が上がるにつれてギア比がスムーズに変化します。このようなギアボックスの主な利点は、車の負荷とクランクシャフトの速度を最適に調整できることです。これにより、高い燃費と生産性が実現します。ここでは動的加速時のジャークを排除しているため、乗り心地も大幅に向上しています。

オートマチックトランスミッション装置
オートマチックトランスミッション装置

車は、けいれんすることなく、可能な限りスムーズに速度を上げます。ただし、トルクと出力には一定の制限があるため、可変オートマチックトランスミッションは車と一部のクロスオーバーでのみ使用されます。また、このトランスミッションは非常にハイテクであるため、バリエーターの車のコストは著しく増加します。

デバイスとタイプ

これらの送信には2つのタイプしかありません。これはトロイダルおよびVベルトバリエーターです。後者が最も広く使用されています。しかし、タイプに関係なく、それらは同じデバイスを持っています(トヨタのオートマチックトランスミッションも例外ではありません)。したがって、デザインには次のものが含まれます。

  • CVTトランスミッション。
  • トルクを伝達するメカニズム。
  • 制御システム。
  • ギアボックスを外し、リバースギアをかみ合わせるメカニズム。

ボックスがトルクを認識して伝達するために、次のクラッチメカニズムが作動します。

  • 自動遠心分離機。 Transmatic CVTで使用されます。
  • マルチディスクウェット。これらはマルチマティックバリエーターです。
  • エレクトロニック(一部の日本車で使用されている「ハイパー」ボックス)。
  • トルクコンバーター。例としては、Extroid、Multidrive、Multimaticトランスミッションなどがあります。

最後のタイプの接続は、最も人気があり、機知に富んでいます。可変ギアボックスドライブ自体はベルトまたはチェーンである可能性があることに注意してください。

最初のタイプは、1つまたは2つのベルトドライブで構成されています。でもトヨタオートマチックトランスミッション装置には2つのプーリーが含まれています。後者は、離れて移動することができるある種の円錐形のディスクを形成します。したがって、プーリーの直径が変更されます。コーンを近づけるために、マツダのオートマチックトランスミッション装置には特殊なバネが付いています(遠心力が使われることもあります)。コニカルディスクの傾斜角度は20度です。これにより、ドライブベルトを最小限の抵抗で動かすことができます。

マルチトロニックCVTには金属チェーンが使用されています。これは、軸によって接続されたいくつかのプレートで構成されています。この設計は優れた柔軟性を備えています。曲げ半径は最大25ミリメートルです。ベルトバリエーターとは異なり、チェーンバリエーターはプレートとディスクの点接触によるトルク伝達を提供します。これらの領域では高電圧が発生します。このスキームのおかげで、トルク伝達の最小損失と最高の効率が保証されます。テーパーディスクは高強度ベアリング鋼でできています。

車のオートマチックトランスミッション装置
車のオートマチックトランスミッション装置

設計上の特徴と配置により、オートマチックトランスミッションのバルブ本体は後進できません。したがって、バリエータでは補助機構を使用して後進ギアを作動させます。これは遊星歯車です。従来のトルクコンバーターオートマチックトランスミッションと同じ装置と動作原理を備えています。

このようなチェックポイントの設計にも、電子制御システムがあります。現在のエンジン回転数に応じて、バリエータープーリーの直径を同期調整します。このシステム逆送信を提供し、含める。バリエーターは、キャビンにあるセレクターを介して制御されます。制御モードは、従来のオートマチックトランスミッションと同じです。これらのボックスのデバイスと修理も同様です。ただし、多くのサービスでは、適切な経験がないため、これらの車を稼働させることを恐れています。そのような箱はごく最近ロシアで登場し、その周りの保守と修理の正確さについて多くの神話があります。専門家によると、このようなギアボックスの場合、時間通りにオイルを交換するだけで、メカニズム自体が過熱することはありません。

結論

それで、オートマチックトランスミッションの種類、仕組み、仕組みを調べました。普通の車愛好家のために何を選ぶべきですか?運転経験は、最良の選択肢は、古典的なトルクコンバーターオートマチックトランスミッションを備えた車を購入することであることを示しています。そのような箱は多くの人によく知られています-それはどんなサービスでも修理して修理することができます。さらに、このタイプの最新のマシンは、30万から40万キロメートルの優れたリソースによって区別されます。 DSGロボットと無段階バリエーターに関しては、そのようなボックスは私たちの道路で15万人以下を看護します。その後、問題と深刻な投資が始まります。したがって、購入はご遠慮ください。