2023 著者: Erin Ralphs | [email protected]. 最終更新日: 2023-11-26 12:42
今日、車にはさまざまな種類のギアボックスが装備されています。以前は大多数がメカニックでしたが、今ではますます多くのドライバーが自動を好みます。これは驚くべきことではありません。なぜなら、このようなトランスミッションは、特に市内の旅行の場合に、より便利に使用できるからです。最近まで、そのようなボックスは低効率が特徴でした。古いトルクコンバーターはゆっくりとギアをシフトし、それらとともに車ははるかに多くの燃料を消費しました。しかし、今日、オートマチックトランスミッションの設計、装置、および動作原理はわずかに異なります。これらのボックスはすばやく切り替える方法であり、これらのボックスを使用すると、車の燃料消費量が少なくなります。しかし、まず最初に。
タイプ
現在、オートマチックトランスミッションにはいくつかの種類があります。これは、トルクコンバーター、バリエーター、DSGロボットを備えたクラシックなオートマチックです。後者は、特に「フォルクスワーゲン-アウディ」という懸念によって開発されました。これらのタイプのオートマチックトランスミッションの装置と動作原理は大きく異なります。しかし、それらを統合するのは、自動モードでの速度の切り替えです。これらの各トランスミッションの機能を詳しく見ていきましょう。
通常のマシンガン
ハイドロメカニカルギアボックスです。デザインが半世紀以上前に登場したという事実にもかかわらず、それはまだ非常に関連性があります。もちろん、そのデバイスは今日まで大幅に改善されています。現在、これらのボックスには6つのギアがあります。 80年代と90年代の車について言えば、4速オートマチックトランスミッションが搭載されていました。
このギアボックスに含まれるもの：
- マニュアルトランスミッション。
- トルクコンバーターまたはドーナツ。
- 制御システム。
前輪駆動車にこのようなトランスミッションが装備されている場合は、メインギアとディファレンシャルも含まれます。オートマチックトランスミッションの最も基本的な部品の1つは、トルクコンバーターです。それはいくつかの部分で構成されています。これらは、ポンピング、タービン、およびリアクターホイールです。そのおかげで、内燃機関からマニュアルトランスミッションへのトルクのスムーズな伝達が可能になります。
別の自動変速機にはクラッチ（フリーホイールとブロッキング）が含まれています。これらの要素は、タービンホイールとともに、ドーナツのような形をした丸い金属ケースに閉じられています。トルクコンバーターの内部には、作動中のATP液があります。ポンプホイールはクランクシャフトに接続されています。そしてチェックポイントの側からはタービンです。リアクターホイールもこれら2つの要素の間に配置されます。
どのように機能しますか？
このタイプのオートマチックトランスミッションの動作原理は何ですか？古典的な閉ループマシンが動作します。さっきも言ったように、中にはATPがあります液体。ギアオイルの一種です。しかし、機械式ギアボックスとは異なり、潤滑機能を実行するだけでなく、トルクを伝達します。オートマチックトランスミッションフルードカップリングの動作原理は何ですか？圧力下で、この液体は（ポンプホイールから）タービンホイールに入り、次に原子炉ホイールに入ります。特殊な形状のブレードを備えているため、エレメントの回転中に流体の流量が徐々に増加し始めます。したがって、ATPオイルがタービンホイールを駆動します。
トランスミッションのピークトルクは、車が発進するときに発生します。機械の速度が上がると、ロックアップクラッチが作動します。後者は、内燃機関の特定の動作モードでオートマチックトランスミッションの「ドーナツ」をハードブロックするのに役立ちます。これは通常、シャフトの回転速度が同じ場合に発生します。そのため、トルクは「ラッピング」やギア比の変更なしに、ボックスに直接伝達されます。ちなみに、現代のオートマチックトランスミッションにはスリッパークラッチが使われています。特定のモードでトルクコンバータの完全なブロッキングを排除することができます。これはスムーズな加速と燃料経済に貢献します。
オートマチックトランスミッションのマニュアルトランスミッション
このように、このトランスミッションのすべてのドライバーに馴染みのあるメカニズムはありません。機械式ギアボックスの役割は、遊星ギアボックスによって実行されます。 4から8までのさまざまなステップ数で設計できます。しかし、それでも、最も一般的なオプションは6速オートマチックトランスミッションです。まれに、9速オートマチック（たとえば、レンジローバーエボグ）を見つけることができます。
オートマチックトランスミッションはどのように機能しますか？トランスミッションのこのノードは、いくつかの連続した速度のセットです。それらはすべて遊星歯車セットに統合されています。遊星ギアボックスには、次のコンポーネントが含まれています。
- 太陽とリングギア。
- Carrier。
- 衛星。
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の装置と動作原理を詳しく調べると、トルクの変化がキャリア、リング、サンギアの助けを借りて正確に行われていることがわかります。 。 2番目のメカニズムがブロックされると、ギア比が増加します。ブロッキング自体は、フリクションクラッチの操作によって実行されます。それらは、ボックス本体に接続することにより、遊星ギアボックスの部品を保持します。車のブランドに応じて、デザインはマルチディスクまたはバンドフリクションブレーキを使用します。どちらのタイプのシステムも、油圧シリンダーによって制御されます。クラッチへの信号は分配モジュールから来ます。また、キャリアが逆方向に回転するのを防ぐために、オートマチックトランスミッション装置にはオーバーランニングクラッチがあります。
制御システム
今では、原理が電子機器に依存しないオートマチックトランスミッションを想像することは不可能です。そのため、このシステムには、さまざまなセンサー、配電モジュール、および制御ユニットが含まれています。自動変速機の運転中、システムはさまざまな要素から情報を読み取ります。これはATP-液体温度センサー、出力と入力でのシャフト速度、および加速器の位置です。これらの信号はすべてリアルタイムで処理されます。次に、コントロールユニットがコントロールを生成しますアクチュエータに入るインパルス。また、オートマチックトランスミッションバルブ本体の動作原理は、センサーからのデータの読み取りだけでなく、電子エンジンコントロールユニットで利用可能な信号の調整にも基づいていることに注意してください。
分配モジュールは、作動油の流れを制御し、摩擦クラッチの操作を担当します。これは、次のもので構成されます。
- ソレノイドバルブ（機械的に駆動されます）。
- スプールバルブ。
- 上記の部品を含むアルミ製ハウジング
トヨタのオートマチックトランスミッションの動作原理を考えると、ソレノイドなどに注意することが重要です。これらの部品は電磁弁とも呼ばれます。ソレノイドとは何ですか？これらの要素のおかげで、ボックス内のATP流体の圧力が調整されます。油圧はどこから来ていますか？このタスクは、特別な自動変速機のギアポンプによって実行されます。その動作原理は単純です。この要素は「ドーナツ」ハブから動作します。私は特定の周波数で回転し、インペラーで特定の量のオイルを捕捉してポンプで送ります。また、作動油が過熱せず、自動車のオートマチックトランスミッションの動作原理に違反しないように、一部のボックスの設計にはラジエーターがあります。前面に個別に配置するか（バンパーの下に隠す）、メインの冷却ラジエーターに接続することができます。後者のスキームは、メルセデス車でよく行われています。
セレクター
オートマチックトランスミッションセレクターの動作原理は非常にシンプルです。このメカニズムは、特定のモードを実行するスプールに構造的に接続されていますオートマチックトランスミッション作業。それらのいくつかがあります：
- 駐車場。
- リバース。
- ニュートラル。
- Drive。
しかし、それだけではありません。ホンダのオートマチックトランスミッションの動作原理を考えると、セレクターにスポーツモードがあることに気付くでしょう。オンにするには、ハンドルを適切な位置に動かすだけです。日産のオートマチックトランスミッションの動作原理を考慮すると、一部のモデルでは手動のギアシフトの可能性があることは言うまでもありません。
DSGロボット
このタイプのオートマチックトランスミッションは比較的最近登場しました。最初のモデルは2000年代半ばにのみ使用され始めました。当初、このようなボックスはシュコダ車に搭載されていました。しかし、それらはフォルクスワーゲンとアウディでも見つけることができます。
機能の中で、オートマチックトランスミッションの動作のまったく異なる原理に注意する価値があります。トルクコンバータ自体は原則としてここにはありません。代わりに、デュアルプレートクラッチとデュアルマスフライホイールを使用します。この設計により、ギアチェンジの時間間隔を大幅に短縮できます。
デバイスに関して、このボックスには以下が含まれます：
- 2列ギアのマニュアルトランスミッション。
- 電子制御システム。
- Differential。
- ファイナルギア。
- ダブルクラッチ。
上記の要素はすべて、1つの金属ケースに収められています。なぜ設計はダブルクラッチと2列のギアを使用するのですか？ DSGを搭載した自動車のオートマチックトランスミッションの動作原理を考えると、1つのギアが動作している間、2番目のギアはすでに次の包含の準備をしていることに注意してください。これは、加速時と減速時に発生します。このようなギアボックスには摩擦クラッチもあります。それらはメインハブを介してトランスミッションのギアトレインにリンクされています。
DSGボックスにはいくつかの種類があります：
- 6速。
- 7速。
最初のタイプのオートマチックトランスミッションの動作原理は、「ウェット」クラッチの動作に基づいています。そのため、箱の中には、潤滑だけでなくクラッチの冷却も提供する特殊なオイルが入っています。加圧された流体がシステム内を循環し、トルクを伝達します。
2番目のタイプのDSGについては、ドライクラッチがすでにここに適用されています。動作原理はマニュアルトランスミッションに似ています。ディスクはフライホイールに押し付けられ、摩擦によってトルクを伝達します。専門家によると、そのような設計スキームは信頼性が低くなります。ディスクリソースは約5万キロメートルで、交換費用は消耗品を含めて700ドルに達します。
ギアの範囲には、逆、偶数、奇数の速度が含まれます。各列は、シャフトのセット（1次と2次で構成）、および特定のギアのセットです。後退を行うために、リバースギアを備えた中間シャフトを使用した設計になっています。
古典的な機械のように、速度変化を制御する電子機器があります。これには、コントロールユニット、センサー、アクチュエーターが含まれます。したがって、最初に、センサーはシャフトの速度に関するデータを読み取り、ギアフォークの位置、そしてユニットはこの情報を分析し、特定の制御アルゴリズムを適用します。
DSG油圧回路の構成：
- セレクターから作動するスプールバルブ
- ソレノイドバルブ（同じソレノイド）。自動モードでギアをシフトするのに役立ちます。
- フリクションクラッチのスムーズな操作に寄与する圧力制御バルブ。
DSGはどのように機能しますか？
ロボットのオートマチックトランスミッションの油圧システムの動作原理は、いくつかのギアを順番に切り替えることです。車が場所から移動し始めると、システムには1速が含まれます。この場合、2番目はすでに使用されています。車の速度が上がると（時速約20 km）、電子機器は速度を上げに切り替えます。 3速ギアはすでに噛み合っています。これは最高になります。車の速度が低下すると、電子機器はすでにローギアになります。 2列のギアを使用した設計であるため、シフトは瞬時に行われます。
アプリケーション
このようなトランスミッションがすべての車で使用されているわけではないことは注目に値します。先に述べたように、大部分はVAGの懸念からの車です。しかし、商用車（たとえば、フォルクスワーゲンクラフター）にはそれらが装備されていません。そして、すべての理由は、ボックスが特定のしきい値のトルク用に設計されているためです。 350 Nmを超えてはなりません。
これは6速トランスミッションに適用されます。 DSG7つの速度で、250Nmを超えることはまったくありません。したがって、トゥアレグやパサートやオクタビアのような弱い車でこのようなボックスに出会うことができます。
Variator
このギアボックスは自動モードでも動作します。半世紀前に登場しましたが、積極的に利用されているのは過去10〜15年だけです。バリエーターとは何ですか？ベルトやチェーンドライブでギア比をスムーズに変化させる無段変速機です。ギア比は、車両が速度を上げるにつれて変化します。現在、このようなボックスは次の自動車メーカーによって広く使用されています：
- 日産。
- メルセデス。
- ホンダ。
- Audi。
- スバル。
- トヨタ。
- フォード。
このボックスの利点は何ですか？ギア比のスムーズな変化のおかげで、車は急にスピードを上げることができます。アクセルペダルをどれだけ強く踏んでも、運転席や同乗者は加速時にショックを感じません。ただし、ここには落とし穴があります。このようなボックスには、DSGのようにトルク制限もあります。そのため、主に乗用車に使用されています。
バリエーターの種類
送信データにはいくつかの種類があります：
- トロイド。
- Vベルトバリエーター。
同時に、両方のタイプのボックスは、ほぼ同じデバイスと動作原理を備えています。バリエーターの設計には以下が含まれます：
- システムコントロール。
- トルク伝達を提供するプーリー。
- チェーンまたはベルトドライブ。
- ボックスリリースメカニズム（リバースギアをかみ合わせるために使用）
トランスミッションがトルクを感知するために、クラッチが設計に含まれています。いくつかのタイプがあります：
- 遠心自動。
- Electronic。
- マルチディスク
トルクコンバーターをクラッチとして使用するバリエーターもあります（従来の自動機械のように）。通常、このようなスキームはホンダマルチマティックボックスで実行されます。専門家は、このタイプのクラッチが最も信頼性が高く、機知に富んでいると信じています。
ドライブ
すでに述べたように、バリエーターでは別のドライブを使用できます-チェーン、ディボベルト。後者の方が人気があります。ベルトは、円錐形のディスクを形成する2つのプーリーに取り付けられます。これらの滑車は、必要に応じて移動したり、離れたりすることができます。ディスクを近づけるために、特別なスプリングがデザインに用意されています。プーリー自体はわずかな傾斜角を持っています。その値は約20度です。これは、ボックスの操作中にベルトが最小限の抵抗で動くようにするためです。
チェーンドライブについてです。自動可変ギアボックスのチェーンは、車軸で接続されたいくつかの金属板です。専門家によると、そのようなドライブと設計はより柔軟です。チェーンは、リソースを失うことなく、最大25度の角度で曲げることができます。しかし、ベルトドライブとは異なり、このドライブには異なる動作原理。オートマチックトランスミッションは、プーリーとの点接触によってトルクを伝達します。特定の領域では、高い応力（摩擦力）が形成されます。これにより、高効率が実現します。そして、プーリーはそのようなストレスで摩耗しないように、高強度のベアリング鋼で作られています。
CVTのリバースギア
バリエータードライブは一方向にしか回転できないため、エンジニアは後進ギアを実装するために別の遊星ギアボックスを開発する必要がありました。従来の機械のギアボックスと同様に設計および動作します。
制御システム
以前のオートマチックトランスミッションと同様に、CVTは電子制御システムを使用しています。ただし、その動作原理は多少異なります。そのため、システムはバリエーターディスクの直径の調整を提供します。
速度が変化すると、一方のプーリーの直径が増加し、もう一方のプーリーの直径が減少します。オートマチックトランスミッションセンサーのおかげで、モードはセレクターを介して制御されます。チェーンドライブとベルトを備えたバリエーターの動作原理は、プーリーの直径を変更することです。
問題について
複雑な設計と普及率の低さのために、多くのサービスはそのような送信を処理することを拒否します。そのため、我が国ではCVTが定着していません。運用経験が示すように、このボックスのリソースは、適切なメンテナンスを行ったとしても、15万キロメートル以下です。このことを考慮すると、保証期間中の新品の状態でのみこのような車を購入するのが合理的です。手からバリエーターに車を乗せるのは危険です-乗ることができますすべてのサービスが実施するわけではない高価な修理。
まとめ
そこで、油圧機械式オートマチックトランスミッション、ロボット式オートマチックトランスミッション、バリエーターの装置と動作原理を発見しました。ご覧のとおり、これらのボックスはすべて異なる方法で配置されており、独自のアクションアルゴリズムがあります。どのトランスミッションを選択するのが良いですか？専門家は、最も合理的な選択は古典的なスロットマシンであると言います。運転経験が示すように、DSGとCVTを搭載した車の所有者はしばしばサービスに目を向け、これらのボックスは維持するのに費用がかかります。古典的なスロットマシンは非常に長い間市場に出回っており、そのデザインは絶えず洗練され、改善されています。したがって、そのようなボックスは、操作が気取らず、あらゆるサービスで修理できる高いリソースによって区別されます。実地では、自動車のオートマチックトランスミッションのリソースは30万から40万キロであることが示されています。最近のエンジンの中には250しか作動しないものがあることを考えると、これは深刻な時期です。しかし、このようなトランスミッションを長持ちさせるには、定期的に、つまり6万キロメートルごとにATP液を交換する価値があります。
