Скільки деталей в автоматичній коробці передач і які функції? Ось остаточний посібник з автоматичних коробок передач, включаючи схему.
У той час як двигун виробляє всю потужність, необхідну для руху автомобіля, трансмісія передає цю потужність (передає) на колеса автомобіля і змушує його рухатися.
Інженери люблять робити речі максимально простими або, точніше, максимально зручними для користувачів їхнього продукту. Автоматична коробка далеко не проста, але надзвичайно зручна.
Автоматична коробка складається з безлічі точно спроектованих деталей, кожна з яких виконує свою функцію.
У цій статті ми розглянемо найважливіші деталі, такі як гідротрансформатор, планетарні передачі, гальмівні стрічки, зчеплення та багато іншого.
Усі функції відповідних частин також пояснюються коротко і зрозуміло.
Основну увагу буде приділено гідравлічній автоматичній трансмісії, яка є найпоширенішою.
Приготуйтеся та дізнайтеся все про автоматичні коробки передач нижче!
Навіщо потрібна трансмісія?
Перш ніж ми заглибимося в точні деталі та деталі, з яких складається автоматична коробка передач, важливо відзначити, що автоматична коробка неймовірно складна.
Насправді це навіть робить ракетобудування прогулянкою в парку, і ось чому:
Автоматична коробка складається не тільки з механічних частин, які обертаються і передають потужність від двигуна до колес. Він використовує рідину, шестерні, насоси та багато іншого.
Якби він складався тільки з валу, у трансмісії взагалі не було б необхідності, тому що двигун чудово справлявся б із цим завданням.
Однак трансмісія дозволяє підтримувати роботу двигуна навіть за нерухомих колес. В іншому випадку двигун заглух би з багатьох причин.
З іншого боку, коли автомобіль повинен розігнатися, вихідна потужність двигуна повинна контролюватись та ретельно застосовуватися.
Без трансмісії обороти двигуна безпосередньо передавались на колеса, змушуючи їх обертатися неймовірно швидко і нікуди не чіплятися.
Шестерні призначені для множення або поділу крутного моменту, що дозволяє рухатися зі швидкістю 85 миль на годину на вищій передачі, але з тією ж частотою обертання двигуна, якби ви вели машину зі швидкістю 20 миль на годину на нижчій передачі.
У ручному режимі водій перемикає вручну передачі, які безпосередньо пов'язані з важелем перемикання передач. У випадку з автоматичною коробкою передач все складніше, оскільки використовується планетарний ряд.
Деталі автоматичної коробки передач
Автоматична коробка передач складається із сотень деталей, якщо бути прискіпливими. Більшість цих деталей складають кілька загальних компонентів, які забезпечують безперебійну роботу автоматичної коробки передач.
Ці компоненти (або деталі) включають перетворювач моменту, що крутить, планетарні передачі, гальмівні стрічки, диски зчеплення і вихідний вал, кожен з яких описаний в цій статті.
Через складність ремонт автоматичної коробки обходиться дуже дорого.
Схема автоматичної трансмісії допомагає продемонструвати загальну складність конструкції, але добре ілюструє частини трансмісії.
Найбільш важливі деталі описані у розділі від гідротрансформатора, розташованого поруч із двигуном, до вихідного валу, що передає потужність трансмісії.
Гідротрансформатор
Гідротрансформатор сам собою є мистецтвом. Простіше кажучи, він складається із чотирьох частин:
- Робоче колесо (також зване насосом)
- Турбіна
- Статор (також званий реактором)
- Блокувальна муфта
Найпростіше назвати їх, оскільки всі ці механізми вражаюче спроектовані.
Разом вони складають перетворювач моменту, що крутить, аналог механічного зчеплення механічної коробки передач.
Іншими словами, це зв'язок між вихідною потужністю двигуна та іншою частиною трансмісії.
Гідротрансформатор працює за допомогою механізмів, що залежать від трансмісійної рідини.
Щоб краще зрозуміти механізм, краще розглянути кожну частину гідротрансформатора окремо, оскільки тут задіяно багато інженерних розробок, але ми постараємося зробити його максимально простим.
Робоче колесо (Насос)
Робоче колесо з'єднане з колінчастим валом через маховик, що обертає робоче колесо. Це, своєю чергою, означає, що він обертається з такою самою швидкістю, як і колінчастий вал.
Коли крильчатка обертається, рідина в гідротрансформаторі «перекачується» до турбіни, між цими двома компонентами розташований статор, про який ми невдовзі розповімо.
Майте на увазі, що крильчатка безпосередньо пов'язана з вихідною потужністю двигуна і надає руху рідини для автоматичної коробки передач для передачі енергії. Він механічно не пов'язаний із турбіною.
Турбіна
Турбіна знаходиться на іншому кінці гідротрансформатора, що означає, що вона є «приймачем» рідини, що нагнітається крильчаткою, а потім з'єднується безпосередньо з вхідним валом трансмісії.
Як згадувалося раніше, він не пов'язаний з крильчаткою, на яку впливає потужність двигуна.
Це означає, що швидкість турбіни, яка впливає швидкість обертання колеса і залежить від неї, не залежить від робочого колеса і, отже, від частоти обертання двигуна.
Це має вирішальне значення для підтримки роботи двигуна, навіть коли колеса є нерухомими. Якби цього механізму не було, машина затихла б.
Статор (Реактор)
Статор знаходиться між турбіною та робочим колесом та турбіною. Він відповідає за «перетворення моменту, що крутить» і не завжди задіяний.
Зачеплення статора залежить від швидкості турбіни або, точніше, швидкості рідини з турбіни. Це ключ до його здатності перетворення моменту, що крутить.
Однак це не зупиняється на досягнутому, статор також відповідає за відправлення трансмісійної рідини назад у турбіну, створюючи своєрідну систему із замкнутим контуром.
Отже, як статор перетворює момент, що крутить, і як він працює?
Статор з'єднаний з валом, який у свою чергу з'єднаний з коробкою передач. Він рухатиметься лише в одному напрямку, у тому ж напрямку, що й турбіна.
Через конструкцію статора і гідродинаміки статор включається (починає обертатися) тільки тоді, коли крильчатка досягає певної (вищої) швидкості.
І крильчатка, і турбіна схожі на гребні гвинти з безліччю довгих лопат. Коли крильчатка обертається, вона проштовхує рідину через статор, що просуває її далі до турбіни.
Завдяки односторонній муфті статор може обертатися тільки в тому ж напрямку, що робоче колесо і турбіна.
Крім того, статор сконструйований так, що коли трансмісійна рідина рухається менш "сильно", нерухомий статор направляє рідину до верхніх кінців "лопатей" турбіни.
Це, завдяки химерній фізиці, збільшує вихідний момент, що крутить, за рахунок збільшення тиску. О диво, момент, що крутить, був перетворений і збільшений!
Посилений крутний момент необхідний, особливо коли автомобіль починає рух. І тут статор статичний.
Коли турбіна досягає вищої швидкості, турбулентний потік набуває іншого «кута атаки», притискаючи лопаті статора і змушуючи його обертатися.
Через активацію статора рідина в гідротрансформаторі буде менш турбулентною, потрапляючи в турбіну ближче до центру і, отже, зменшуючи посилення моменту, що крутить.
Якщо це звучить трохи складно, не турбуйтеся, це так.
Щоб краще зрозуміти, перегляньте це відео на YouTube, яке добре ілюструє механізм гідротрансформатора.
Муфта блокування
Четвертою важливою частиною гідротрансформатора є блокувальна муфта.
Оскільки рідина для автоматичної коробки передач відіграє ключову роль у перетворювачі крутного моменту, вона також створює проблему, коли очевидні вищі швидкості, коли відбувається втрата енергії через гідромеханіку.
Ця втрата енергії призводить до того, що крильчатка та турбіна обертаються з трохи різними швидкостями, що не є оптимальним, коли автомобіль рухається відносно швидко (близько 35 миль на годину).
Щоб вирішити цю проблему, блокувальна муфта зачіплює і блокує турбіну з крильчаткою, зменшуючи будь-яку втрату енергії, яка інакше мала б місце.
Планетарні передачі
І в механічній, і в автоматичній трансмісії шестерні визначають, який момент, що крутить, повинен передаватися на колеса.
У механічній трансмісії шестерні механічно переміщаються оператором за допомогою механізму перемикання передач, який з'єднаний з вилкою перемикання і, нарешті, з шестернями.
В автоматичній коробці все набагато складніше. Уявіть шестерні на велосипеді, але з іншими типами передач, що оточують стандартні, які включаються незалежно.
Ця настройка дозволяє трансмісії автоматично перемикати передачі за допомогою гальмівних стрічок та зчеплень (що згадується далі у статті).
Щоб спростити цю складну частину автоматичної коробки, ми будемо короткими і зрозумілими.
Три типи передач складають автоматичну коробку передач:
- Сонячна шестерня - розташована в центрі всієї зубчастої системи.
- Планетарна шестерня – розташована між сонячною шестернею і зубчастим вінцем, у системі є кілька планетарних шестерень.
- Кільцева шестерня – крайня шестерня у системі.
Ці три типи передач дозволяють передавати на колеса різну кількість моменту, що крутить, точно так само, як шестерні в велосипеді.
Всі ці різні шестерні забезпечують різні швидкості обертання залежно від того, яка передача ввімкнена, з якою швидкістю і навіть у якому напрямку.
Передачі включаються за допомогою стрічок та муфт.
Гальмівні стрічки та муфти
Стрічки та зчеплення є важливими частинами автоматичної коробки передач. Вони працюють по-різному, але обидва необхідні для правильного включення або вимкнення передачі.
Отже, що роблять смуги в автоматичній коробці? Простіше кажучи, стрічки зупиняють увімкнені муфти, що необхідно для вибору та виходу передач.
Стрічки приводяться в дію гідравлічною рідиною, що перекачується перетвореним моментом, що крутить. При необхідності датчик включатиме гідравлічний тиск, а потім стрічка з'єднається і запобігатиме обертанню планетарної передачі.
Зчеплення також приводять у дію гідравлічною рідиною. Вони складаються з кількох дисків зчеплення, які при включенні з'єднуються і можуть, наприклад, привести в рух планетарну передачу.
Найкращий спосіб візуалізувати це через діаграму.
На відео нижче показано, як планетарна передача працює разом із дисками зчеплення. Слово застереження у тому, що це надзвичайно складно.
Вихідний вал
Всі раніше згадані речі, від крильчатки в гідротрансформаторі до планетарних передач, яким допомагають гальмівні стрічки та муфти, мають одну мету передати енергію на вихідний вал.
Вихідний вал це те, що змушує ваші колеса обертатися і, отже, змушує автомобіль рухатися.
Так, автоматична коробка передач складна. Тим не менш, це великий інженерний подвиг, який значно полегшує керування багатьом людям.
Є багато інших деталей, які ми не чіпали, таких як підшипники, датчики, масляний резервуар та багато інших деталей трансмісії.
У будь-якому випадку ми сподіваємося, що ви краще розумієте, як працює автоматична коробка передач.
скачать dle 11.3
