Automatinė pavarų dežė pavaros - automatinė pavarų dėžė, pavarų perdavimo perdavimo mechanizmas, veikiantis be tiesioginio vairuotojo dalyvavimo. Automobilis su automatine pavarų dėže turi sumažintą valdymo įtaisų skaičių, vietoj trijų pedalų (dujų, stabdžių ir sankabos), jame yra du pedalai (dujų ir stabdžių; sankabos atleidimo pedalo nėra). Šiuo atveju dujų pedalas padeda ne padidinti ar sumažinti variklio greitį, kaip automobilyje su mechanine pavarų dėže, o pakeisti transporto priemonės greitį. Skirtingai nuo mechaninės pavarų dėžės, automatinė pavarų dėžė komplektuojama ne su pavarų perjungimo svirtimi, o su darbo režimo perjungikliu.
Pagal įrenginį automatinės pavarų dėžės skirstomos į įprastas dviejų ir trijų velenų mechaninės pavarų dėžės, papildytos sukimo momento keitikliu (vietoj sausos sankabos) ir automatine pavarų perjungimo sistema (su elektroniniu, elektromechaniniu arba elektropneumatiniu valdymu), ir planetinis, kuriame planetinė pavarų dėžė yra suporuota su sukimo momento keitikliu. Tipiškiausios yra planetinės automatinės transmisijos su sukimo momento keitikliu.
Įrenginys
Planetinė automatinė transmisija susideda iš sukimo momento keitiklio, planetinės pavarų dėžės (planetinės pavarų dėžės), būgnų, trinties ir eigos sankabų bei jungiamųjų velenų. Automatinės pavarų dėžės būgnai aprūpinti juostiniais stabdžiais, kad juos sustabdytų ir įjungtų norimą planetinės pavarų dėžės pavarą.
Sukimo momento keitiklis Automatinė pavarų dežė atlieka sankabos funkcijas ir montuojamas tarp variklio alkūninio veleno ir pavarų dėžės. Sukimo momento keitiklis susideda iš varomųjų ir varomų turbinų bei statoriaus, stacionariai pritvirtinto variklio atžvilgiu (kartais statorius sukasi, tokiu atveju jame yra juostinis stabdys – judamojo statoriaus naudojimas suteikia sukimo momento keitikliui lankstumo esant žemam režimui variklio sūkius ir pagerina jo charakteristikas). Pavaros turbina sukasi, kaip ir pavaros sankabos diskas, tokiu pat dažniu kaip alkūninis velenas variklis. Varoma turbina sukasi dėl hidrodinaminių jėgų, atsirandančių dėl skysčio, užpildančio sukimo momento keitiklio vidinę ertmę, klampumo. Pagrindinė sukimo momento keitiklio paskirtis – alkūninio veleno sukimąsi perduoti planetinės pavarų dėžės krumpliaračiams su slydimu, kuris užtikrina sklandus perjungimas pavaros ir transporto priemonė pradeda judėti. Esant dideliam variklio sūkių dažniui, varoma turbina blokuojama ir sukimo momento keitiklis išjungiamas, sukimo momentą iš alkūninio veleno tiesiogiai perduodant į automatinės pavarų dėžės pavaras (atitinkamai nuostolius).
Planetinė pavarų dėžė arba planetinė pavarų dėžė - didelės žiedinės pavaros (epiciklo), mažos saulės pavaros ir jas jungiančių palydovinių pavarų kompleksas, sumontuotas ant laikiklio. IN skirtingi režimai Pavarų dėžės veikimo metu sukasi skirtingos pavaros, o vienas iš blokų (epiciklas, saulės pavara ar planetų laikiklis) fiksuojamas nejudėdamas.
Automatinės pavarų dėžės schema: 1 - turbinos ratas;
2 - siurblio ratas;
3 - reaktoriaus ratas;
4 - reaktoriaus velenas;
5 - įvesties velenas planetinė pavarų dėžė;
6 - pagrindinis alyvos siurblys;
7 - II ir III pavarų sankaba:
8 - 1 ir 2 pavarų stabdys;
9 - III pavaros ir atbulinės eigos sankaba;
10 - mova laisvos eigos 1 pavara;
11 - atbulinės eigos stabdys;
12 - pirmasis tarpinis velenas;
13 - antrasis tarpinis velenas;
14 - būgnas su krumpliaračio ratlankiu;
15-centrifuginis reguliatorius;
16 - antrinis velenas;
17 - pavarų perjungimo mechanizmas;
18 - droselio vožtuvas;
19 - kumštelis
Frikcinės sankabos skirtos pavaroms perjungti įjungiant (arba atvirkščiai – išjungiant) automatinės transmisijos planetinės pavarų dėžės pavaras. Mova susideda iš stebulės (stebulės) ir būgno. Išoriniame stebulės ir vidinio būgno paviršiuje yra stačiakampiai dantys (ant stebulės) ir tie patys spygliai (būgno viduje), kurie savo forma atitinka vienas kitą, bet nesusijungia. Tarp stebulės ir būgno yra žiedo formos frikcinių diskų rinkinys (paketas). Pusė diskų yra pagaminti iš metalo ir su iškyšomis, kurios telpa į vidiniame būgno paviršiuje esančius plyšius. Antroji diskų pusė pagaminta iš plastiko ir turi išpjovas, į kurias telpa stebulės dantys. Taigi, stebulės ir būgno mechaninis sujungimas vyksta dėl frikcinės sankabos paketo metalinių ir plastikinių diskų trinties.
Stebulės ir frikcinės sankabos būgno ryšys ir atskyrimas įvyksta po to, kai disko paketas suspaudžiamas žiedo formos stūmokliu, sumontuotu stebulės viduje. Stūmoklis yra varomas hidrauliškai. Skystis į pavaros cilindrą tiekiamas esant slėgiui per žiedinius griovelius būgne, velenuose ir automatinės pavarų dėžės korpuse.
Riedėjimo sankaba naudojama siekiant sumažinti trinties sankabų smūgines apkrovas perjungiant pavaras ir išjungti variklį automobiliui riedant (kai kuriais režimais automatinės pavarų dėžės veikimas). Perbėgimo sankaba sukonstruota taip, kad sukdama į vieną pusę laisvai slystų, o sukdama priešinga kryptimi užstrigtų (perduodama sukimo momentą į automatinės pavarų dėžės dalis). Jį sudaro du žiedai - išorinis ir vidinis - ir tarp jų esantis ritinėlių rinkinys, atskirtas separatoriumi. Padidinus variklio sūkius ir perjungus automatinės pavarų dėžės pavarą, vienas iš planetinių reduktorių linkęs suktis priešinga kryptimi – einanti sankaba užstringa šį agregatą, neleisdama suktis atbuline eiga.
Automatinės pavarų dėžės veikimo principas
Panagrinėkime keturių greičių automatinės pavarų dėžės su dviem planetinėmis pavarų dėžėmis veikimą.
Pirma pavara. Pirmosios planetinės pavaros saulės pavara nėra prijungta prie variklio, pirmoji eilė nedalyvauja perduodant sukimo momentą. Antros eilės saulės pavara prijungta prie variklio alkūninio veleno (pridedame - per sukimo momento keitiklį). Antrojo planetinės pavaros komplekto laikiklis su palydovais prijungtas prie pavarų dėžės išėjimo veleno. Antros eilės epiciklas (didžiausia žiedinė pavara) esant mažiems variklio sūkiams sukasi per važiuojančią sankabą, sukimo momentas neperduodamas į transmisijos mechanizmus. Kai tik padidėja variklio sūkių skaičius, einanti sankaba blokuoja žiedinę pavarą - sukimo momentas pradedamas perduoti per palydovus ir laikiklį. Automobilis pasitraukia ir pradeda judėti.
Antra pavara. Pirmos eilės saulės pavara yra užrakinta ir stovi. Laikiklis su pirmosios eilės palydovais susijungia su antrosios eilės epiciklu per važiuojančią sankabą. Pirmos eilės epiciklas susijungia su antrosios eilės laikikliu, kuris yra prijungtas prie pavarų dėžės išėjimo veleno. Variklio sukimo momentas perduodamas per antros eilės saulės pavarą. Šiuo režimu veikia abu greičių dėžės planetinių pavarų komplektai.
Trečia pavara. Pirmos eilės krumpliaračiai nedalyvauja perduodant sukimo momentą. Antros eilės saulės krumpliaratis ir antrosios eilės epiciklas yra prijungti prie įėjimo veleno, sukimo momentas nešikliu perduodamas išėjimo velenui. Sukimo momento konvertavimo nėra – automatinė pavarų dėžė veikia tiesioginės pavarų dėžės režimu.
Pirmos, antros ir trečios pavarų režimais vairuotojas negali stabdyti varikliu. Siekiant užtikrinti stabdymo varikliu galimybę, eigos sankaba blokuojama frikcine sankaba. Tada, atleidus dujų pedalą, pavarų dėžės pavaros neatjungs transmisijos mechanizmų nuo variklio.
Ketvirta pavara. Tai yra „overdrive“ režimas, kai transmisijos perdavimo skaičius yra didesnis nei vienas. Pirmos eilės saulės pavara sustabdyta. Sukimo momentas nešikliui perduodamas su pirmosios planetinės pavaros komplekto palydovais. Pirmosios eilės epiciklas susijungia su antrosios eilės laikikliu, kuris savo ruožtu perduoda sukimo momentą perdavimo mechanizmams. Antros eilės saulės pavara ir epiciklas nedalyvauja perduodant sukimo momentą.
Atvirkščiai. Pirmos eilės saulės pavara yra prijungta prie variklio alkūninio veleno. Antros eilės laikiklis blokuojamas frikcine sankaba. Pirmosios eilės epiciklas susijungia su antrosios eilės laikikliu, kuris, savo ruožtu, yra prijungtas prie išėjimo veleno. Išėjimo velenas sukasi priešinga kryptimi.
Automatinės pavarų dėžės valdymo sistemos
Automatinės pavarų dėžės darbo režimų valdymo sistema pagaminta iš hidraulinių pavarų, kurios perduoda alyvos slėgį iš hidraulinio siurblio į pavarų stūmoklius. frikcinės sankabos ir būgninių stabdžių juostos. Alyvos srautas alyvos linijose perskirstomas ritėmis, kurios valdomos arba rankiniu būdu pagal automatinės pavarų dėžės selektorių padėtį, arba automatiškai. Blokuoti automatinis valdymas Automatinė pavarų dėžė gali būti hidraulinė arba elektroninė.
„Klasikinė“ automatinė pavarų dėžė valdoma hidrauliniu mechanizmu, kurį sudaro išcentrinis reguliatorius skysčio slėgis, sumontuotas ant variklio išėjimo veleno ir slėgio jutiklis hidraulinė pavara greičio pedalas. Ritės juda veikiamos abiejų hidraulinių grandinių slėgio, todėl automatinė pavarų dėžė gali perjungti pavaras pagal variklio sūkius ir dujų pedalo padėtį.
Elektroninėje automatinėje valdymo sistemoje vietoj hidraulinės ritės pavaros naudojama elektromechaninė - ritės judinamos solenoidais. Komandas perkelti rites duoda elektroninis valdymo blokas, šiuolaikiniuose automobiliuose - centrinis automobilio borto kompiuteris. Tas pats kompiuteris dažniausiai valdo ir uždegimo sistemą, ir degalų įpurškimą. Elektroninis valdymo blokas gauna komandas perkelti rites iš variklio išėjimo veleno greičio jutiklio ir dujų pedalo padėties. Taip pat galite perjungti pavaras rankiniu būdu, perjungdami selektorius į norimą padėtį.
Dauguma šiuolaikinių automatinių pavarų dėžių užtikrina rankinį pavarų dėžės valdymą net ir visiškai sugedus elektroninei valdymo sistemai. Tokiu atveju bet kuriuo atveju galite rankiniu būdu įjungti tiesioginę (trečiąją pagal aukščiau aprašytą keturių pakopų schemą) pavarą, o jei elektrinė mechaninė dalis valdymo sistemos – visos transmisijos rankiniu perjungimu.
Automatinės pavarų dėžės selektorius
Praėjusio amžiaus 50-aisiais „PRNDL“ selektorius tapo visuotinai priimtu automatinės transmisijos valdymo sistemos standartu - išvardijant automatinės pavarų dėžės režimų įjungimo tvarką. Būtent ši seka buvo pripažinta saugiausia ir racionaliausia automatinės pavarų dėžės konstrukcijos požiūriu.
Automatinės pavarų dėžės darbo režimai – pavarų perjungiklio padėtys.
P - parkavimo režimas. Variklis atjungtas nuo transmisijos. Automatinė pavarų dėžė užrakinama vidiniu mechanizmu ir prijungiama prie transmisijos, kas užtikrina visų transmisijos mechanizmų blokavimą. Tuo pačiu metu automatinė pavarų dėžė niekaip nesusijusi su Rankinis stabdys ir nepanaikina poreikio jį naudoti automobilių stovėjimo aikštelėse.
R - atvirkštinis režimas. Visose šiuolaikinėse automatinėse pavarų dėžėse selektorius šioje padėtyje yra papildytas fiksavimo mechanizmu, kuris neleidžia atsitiktinai įjungti atbulinės eigos pavarą, kai transporto priemonė juda į priekį.
N – neutralus režimas Automatinė pavarų dežė Jis naudojamas stabdant, važiuojant ir velkant.
D - pagrindinis režimas automatinės pavarų dėžės veikimas („Drive“). Įjungiami visi automatinės pavarų dėžės etapai (dažniausiai taip pat greita pavara, kuri kitu atveju gali būti įjungta papildoma selektorių rankenos padėtimi, pažymėta „2“ arba „D2“).
L – žemos pavaros režimas, kuris naudojamas važiuojant bekele ir ant stačių pakilimų.
Ši automatinės pavarų dėžės selektorių perjungimo procedūra buvo įtvirtinta JAV įstatymu 1964 m. Nukrypimas nuo šio standarto laikomas nepriimtinu transporto priemonės saugos požiūriu.
Šešių greičių išankstinio pasirinkimo skerspjūvis Automatinė pavarų dėžė Volkswagen Tiesioginė pavarų dėžė.
Automatinė pavarų dėžė(Taip pat Automatinė pavarų dežė, Automatinė pavarų dežė) – tai automobilio pavarų dėžės tipas, užtikrinantis automatinį (be tiesioginio vairuotojo dalyvavimo) esamas važiavimo sąlygas atitinkančio pavarų skaičiaus parinkimą, priklausomai nuo daugelio faktorių.
Pastaraisiais dešimtmečiais kartu su klasikinėmis hidromechaninėmis automatinėmis pavarų dėžėmis atsirado įvairios automatinės mechaninės pavarų dėžės („robotinės“) galimybės su valdomas elektroniniu būdu ir elektromechaninės arba elektropneumatinės pavaros.
Istorija
Trys iš pradžių nepriklausomos plėtros linijos paskatino klasikinės hidromechaninės transmisijos atsiradimą, kuri vėliau buvo sujungta į jos dizainą.
Ankstyviausi iš jų gali būti naudojami kai kuriose ankstyvosiose automobilių konstrukcijose, įskaitant Ford T – planetines mechanines transmisijas. Nors jie vis tiek reikalauja tam tikrų vairuotojo įgūdžių, kad laiku ir sklandžiai įjungtų atitinkamą pavarą (pavyzdžiui, dviejų pakopų planetoje Ford transmisijos Tai buvo daroma naudojant du kojinius pedalus, vienas perjungė žemas ir aukštas pavaras, antrasis – atbuline eiga), jie jau leido gerokai supaprastinti jo veikimą, ypač lyginant su tais metais naudotomis tradicinio tipo pavarų dėžėmis be sinchronizatorių.
Chronologiškai antrąją vystymosi kryptį, kuri vėliau paskatino automatinės pavarų dėžės atsiradimą, galima vadinti pusiau automatinių transmisijų kūrimo darbu, kuriame dalis pavarų perjungimo veiksmų buvo automatizuota. Pavyzdžiui, ketvirtojo dešimtmečio viduryje Amerikos firmos Reo ir General motors Beveik tuo pačiu metu jie pristatė savo dizaino pusiau automatines transmisijas. Įdomiausia buvo GM sukurta transmisija: kaip ir vėliau pasirodžiusios visiškai automatinės transmisijos, joje buvo naudojamas planetinis mechanizmas, kurio veikimas buvo valdomas hidraulika priklausomai nuo automobilio greičio. Tačiau šie ankstyvieji modeliai nebuvo pakankamai patikimi ir, svarbiausia, jie vis tiek naudojo sankabą, kad laikinai atjungtų variklį ir transmisiją keičiant pavaras.
Trečioji plėtros linija buvo hidraulinio elemento įvedimas į transmisiją. „Chrysler Corporation“ čia buvo aiškus lyderis. Pirmieji pokyčiai datuojami praėjusio amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, tačiau tokia transmisija šios bendrovės automobiliuose buvo plačiai paplitusi jau paskutiniais prieškario ir pokario metais. Be to, kad konstrukcijoje buvo įdiegta skysčio mova (vėliau pakeista sukimo momento keitikliu), ji išsiskyrė tuo, kad lygiagrečiai su dviejų greičių įprasta mechanine pavarų dėže ji turėjo automatiškai įjungiamą greitį (overdrive su pavara). santykis mažesnis nei vienas). Taigi, nors techniškai tai buvo mechaninė pavarų dėžė su hidraulinis elementas ir overdrive, gamintojas deklaravo kaip pusiau automatinį.
Jis buvo žymimas M4 (prieškariniuose modeliuose, komerciniais pavadinimais Vacamatic arba Simplimatic) ir M6 (nuo 1946 m. komerciniais pavadinimais Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toe Shift, Gyro-Matic ir Gyro-Torque) ir iš pradžių buvo trijų derinys. agregatų – skysčio sankaba, tradicinė mechaninė pavarų dėžė su dviem pakopomis kelionė į priekį, ir automatiškai (naudojant M4 vakuumą, ant M6 elektrinė pavara) įjungiamas greitis.
Kiekvienas šio perdavimo blokas turėjo savo tikslą:
- skysčio mova leido automobiliui užvesti sklandžiau, leido „nuleisti sankabą“ ir sustoti neišjungus pavaros ar sankabos. Vėliau jis buvo pakeistas sukimo momento keitikliu, kuris padidino sukimo momentą ir žymiai pagerino automobilio dinamiką, palyginti su skysčio mova (tai šiek tiek pablogino pagreičio dinamiką);
- Mechaninė pavarų dėžė padėjo pasirinkti visos transmisijos veikimo diapazoną. Buvo trys veikimo diapazonai - apatinis (žemas), viršutinis (aukštas) ir atbulinis (atbulinis). Kiekviename diapazone buvo dvi pavaros;
- Overdrive automatiškai įsijungdavo automobiliui viršijus tam tikrą greitį ir taip perjungdavo pavaras esamame diapazone.
Darbo diapazonai buvo perjungiami naudojant įprastą svirtį, esančią ant vairo kolonėlės. Vėlesnės pavarų perjungiklio versijos imitavo automatines pavarų dėžes ir virš svirties turėjo diapazono kvadranto indikatorių, kaip ir automatinė pavarų dėžė – nors pats pavarų pasirinkimo procesas nepasikeitė. Buvo sankabos pedalas, bet jis buvo naudojamas tik diapazono parinkimui ir buvo nudažytas raudonai.
Eikite įprastu režimu kelio sąlygos jis buvo rekomenduojamas „High“ diapazone, tai yra antroje dviejų greičių mechaninės pavarų dėžės pavaroje ir trečioje visos transmisijos pavaroje, nes kelių litrų šešių ir aštuonių cilindrų sukimo momentas yra didelis. Chrysler varikliai tai leido. Lipant ir važiuojant per purvą reikėjo pradėti važiuoti nuo „Low“ diapazono, tai yra nuo pirmos pavaros. Viršijus tam tikrą greitį (kinta priklausomai nuo konkretus modelis transmisija) perjungimas į antrąją pavarą įvyko dėl automatinio perjungimo įjungimo (pati mechaninė pavarų dėžė liko pirmoje pavaroje). Esant reikalui, vairuotojas perjungdavo į viršutinę diapazoną, o dažniausiai tuoj pat buvo įjungta ketvirta pavara (nes jau buvo įjungta overdrive, kad gautų antrą pavarą) – jos bendras pavarų santykis buvo 1:1. Išvardykite visas galimas keturias pavaras praktinis vairavimas tai buvo beveik neįmanoma, nors transmisija formaliai buvo laikoma keturių greičių. Atbulinės eigos pavarų diapazonas taip pat apima dvi pavaras ir buvo įjungtas kaip įprasta, kai tik automobilis visiškai sustojo.
Taigi vairuotojui važiavimas automobiliu su tokia pavarų dėže buvo labai panašus į automobilio su dviejų greičių automatine pavarų dėže, tuo skirtumu, kad perjungimas tarp diapazonų įvyko paspaudus sankabą.
Šią transmisiją buvo galima įsigyti gamykloje arba pasirinktinai visuose XX amžiaus ketvirtojo dešimtmečio ir šeštojo dešimtmečio pradžios Chrysler padaliniuose. Pristačius tikrąją dviejų greičių automatinę „PowerFlite“, o vėliau ir trijų greičių „TorqueFlite“, pusiau automatinių pavarų dėžių „Fluid-Drive“ šeima buvo nutraukta, nes trukdė parduoti visiškai automatines transmisijas. Pastaraisiais metais jie buvo įrengti 1954 m., tais metais juos buvo galima įsigyti su pigiausiu korporacijos prekės ženklu Plymouth. Tiesą sakant, tokia transmisija tapo perėjimo grandimi nuo mechaninių pavarų dėžių prie hidrodinaminių automatinių transmisijų ir tarnavo „įsilaužimui“. techniniai sprendimai, vėliau ant jų panaudotas.
Taip pat 1940-ųjų pradžioje buvo trijų greičių transmisija, pavadinta Slushomatic, kurioje pirmoji pavara buvo įprasta, o antroji buvo sujungta į vieną diapazoną su automatiškai įsijungiančia trečiąja.
Tačiau pirmąją pasaulyje visiškai automatinę pavarų dėžę sukūrė kita amerikiečių kompanija – „General Motors“. 1940 m. modelio metais jis tapo papildomas Oldsmobile, vėliau Cadillac, o vėliau Pontiac transporto priemonėse. Jis turėjo komercinį pavadinimą Hydra-Matic ir buvo skysčio movos ir trijų greičių planetinės pavarų dėžės su automatine derinys. hidraulinis valdymas. Iš viso transmisijoje buvo keturios priekinės pavaros (plius atbuline eiga). Transmisijos valdymo sistema atsižvelgė į tokius veiksnius kaip automobilio greitis ir padėtis droselio vožtuvas. „Hydra-Matic“ transmisija buvo naudojama ne tik visų GM padalinių transporto priemonėse, bet ir tokių markių, kaip „Bentley“, „Hudson“, „Kaiser“, „Nash“ ir „Rolls-Royce“, taip pat kai kuriuose modeliuose. karinė įranga. Nuo 1950 iki 1954 metų Lincoln automobiliai taip pat turėjo Hydra-Matic transmisiją. Vėliau vokiečių gamintojas Mercedes-Benz savo pagrindu sukūrė keturių greičių transmisiją, kuri buvo labai panaši pagal veikimo principą, nors turėjo didelių dizaino skirtumų.
1956 m. GM pristatė patobulintą Jetaway automatinę pavarų dėžę, kurioje vietoj vienos Hydra-Matic buvo sumontuotos dvi skysčių movos. Dėl to pavarų perjungimas tapo daug sklandesnis, tačiau labai sumažėjo efektyvumas. Be to, ant jo atsirado parkavimo režimas (selektoriaus padėtis „P“), kurioje transmisija buvo užblokuota specialiu kamščiu. „Hydra-Matic“ užraktas buvo įjungtas atbuline eiga „R“.
Nuo 1948 m modelio metai„Buick“ automobiliuose (prekės ženklas, priklausantis GM) tapo prieinama dviejų greičių „Dynaflow“ automatinė pavarų dėžė, kurioje vietoj skysčio movos naudojamas sukimo momento keitiklis. Vėliau panašios transmisijos pasirodė Packard (1949) ir Chevrolet (1950) markių automobiliuose. Pasak jų kūrėjų, sukimo momento keitiklis, turintis galimybę padidinti sukimo momentą, kompensavo trečiosios pavaros trūkumą.
Jau šeštojo dešimtmečio pradžioje atsirado trijų greičių automatinės pavarų dėžės su sukimo momento keitikliu, kurį sukūrė „Borg-Warner“ (nors pirmoji pavara buvo galima tik žemuoju režimu; įprasto važiavimo metu užvedamas buvo antra pavara). Jie ir jų dariniai buvo naudojami gaminant American Motors, Ford, Studebaker ir kitus automobilius tiek JAV, tiek užsienyje, pavyzdžiui, International Harvester, Studebaker, Volvo ir Jaguar. SSRS daugelis į jo dizainą įterptų idėjų buvo panaudotos kuriant automatines pavarų dėžes Gorkio automobilių gamykla, montuojamas ant Volga ir Chaika automobilių.
1953 m. Chrysler pristatė savo dviejų greičių PowerFlite automatinę pavarų dėžę. Nuo 1956 m., be jo, atsirado trijų greičių TorqueFlite. Iš visų ankstyvųjų automatinių pavarų dėžių patobulinimų Chrysler modeliai dažnai vadinami sėkmingiausiais ir pažangiausiais.
Septintojo dešimtmečio viduryje moderni automatinės pavarų dėžės perjungimo schema P-R-N-D-L buvo galutinai patvirtinta ir (JAV) teisiškai patvirtinta. Dingo mygtukų diapazono pavarų perjungikliai ir senesnės ne stovėjimo užrakto transmisijos.
Iki septintojo dešimtmečio vidurio ankstyvieji dviejų ir keturių greičių automatinių pavarų dėžių pavyzdžiai Jungtinėse Valstijose beveik nebenaudojami ir užleido vietą trijų greičių su sukimo momento keitikliu. Taip pat buvo patobulintas automatinių pavarų dėžių skystis – pavyzdžiui, nuo septintojo dešimtmečio pabaigos retas banginių smėlis buvo pašalintas iš jo sudėties, pakeistas sintetinėmis medžiagomis.
Devintajame dešimtmetyje didėjantys automobilių ekonomiškumo reikalavimai lėmė, kad atsirado (tiksliau, grįžo) keturių greičių transmisijos, kuriose ketvirtos pavaros pavarų skaičius buvo mažesnis nei vienas („overdrive“). Be to, blokavimas įjungtas didelis greitis sukimo momento keitikliai, kurie leidžia žymiai padidinti transmisijos efektyvumą sumažinant nuostolius, atsirandančius jos hidrauliniame elemente.
Devintojo dešimtmečio pabaigoje – 1990-aisiais vyko variklių valdymo sistemų kompiuterizavimas. Tos pačios sistemos arba panašios buvo pradėtos naudoti automatinėms pavarų dėžėms valdyti. Anksčiau valdymo sistemose buvo naudojami tik hidrauliniai ir mechaniniai vožtuvai, o dabar skysčių srautus valdo kompiuteriu valdomi solenoidai. Tai leido padaryti perjungimus sklandesnius ir patogesnius, taip pat pagerinti efektyvumą padidinus transmisijos efektyvumą. Be to, kai kuriuose automobiliuose yra „sportinių“ transmisijos režimų arba galimybė rankiniu būdu valdyti pavarų dėžę („Tiptronic“ ir panašios sistemos). Pasirodo pirmosios penkių greičių automatinės pavarų dėžės. Tobulinimas Prekės leidžia daugeliui automatinių pavarų dėžių pašalinti alyvos keitimo procedūrą, nes gamykloje į karterį pilamos alyvos ištekliai tapo panašūs į pačios pavarų dėžės išteklius.
2002 m. septintoje BMW serijoje pasirodė ZF sukurta šešių greičių automatinė pavarų dėžė (ZF 6HP26). 2003 metais Mercedes-Benz sukuria pirmąją septynių greičių 7G-Tronic transmisiją. 2007 METAIS metų Toyota pristatė Lexus LS460 su aštuonių laipsnių automatine pavarų dėže.
Dizainas
Tradicines automatines transmisijas sudaro sukimo momento keitiklis, planetinės pavarų dėžės, trinties ir eigos sankabos, jungiamieji velenai ir būgnai. Taip pat kartais naudojama stabdžių juosta, kuri stabdo vieną iš būgnų, palyginti su automatinės pavarų dėžės korpusu, kai įjungiama tam tikra pavara. Išimtis yra „Honda“ automatinė pavarų dėžė, kurioje planetinė pavarų dėžė pakeičiama velenais su pavaromis (kaip ir ant mechaninės pavarų dėžės).
Sukimo momento keitiklis struktūriškai sumontuotas taip pat, kaip ir sankaba ant transmisijos su mechanine pavarų dėže - tarp variklio ir pačios automatinės pavarų dėžės. Sukimo momento keitiklio korpusas su pavaros turbina sumontuotas ant variklio smagračio, kaip ir sankabos krepšys. Pagrindinis sukimo momento keitiklio vaidmuo yra perduoti sukimo momentą slystant pradedant. Įjungta didelis greitis variklyje (ir dažniausiai 3-4 pavara), sukimo momento keitiklį dažniausiai blokuoja jo viduje esanti frikcinė sankaba, todėl slydimas neįmanomas ir pašalinama energija (ir degalų sąnaudos) klampiai alyvos trinčiai turbinose.
Sukimo momento keitiklis susideda iš trijų turbinų – įvesties (su korpuso dalimi), išėjimo ir statoriaus. Statorius paprastai tyliai stabdomas ant automatinės pavarų dėžės korpuso, tačiau kai kuriose versijose statoriaus stabdymas įjungiamas frikcine sankaba, siekiant maksimaliai efektyviai panaudoti sukimo momento keitiklį visame greičio diapazone.
Taip pat yra įvairių automatizuotų „robotinių pavarų dėžių“. Šiuo metu yra dvi robotų dėžių kartos. Pirmoji karta – tai kompromisas tarp mechaninės ir automatinės pavarų dėžės, kurioje yra tradiciniai mechaninės pavarų dėžės agregatai (ne valdikliai) – sankaba ir mechaniškai varoma pavarų dėžė, tačiau jos valdomos elektroniniu būdu. Jie neužtikrina pakankamai sklandaus pavarų perjungimo dėl staigaus sukimo momento pertrūkio ir nepakankamai pažangios automatikos. Jų patikimumas taip pat dar nėra labai didelis. Tai Aisin Seiki gaminamos dėžės: Toyota Multimode ir Magneti Marelli: Opel Easytronic, Fiat Dualogic, Citroën Sensodrive, taip pat Ricardo, sumontuotos ant sportinių automobilių- Lamborgini, Ferrari, Maserati ir kt.
Įjungta Šis momentas robotizuotos pavarų dėžės su viena sankaba (skirta kompaktiški automobiliai) beveik visuotinai nutraukiami. Ant kai kurių jie tebestovi Opel modeliai ir „Fiat“ ir tikriausiai, pakeitus modelius, bus pakeistas greitaeigiu 6 greičių planetiniu, Aisin tipo Seiki AWTF-80SC. Ši dėžė jau naudojama Alfa Romeo, Citroën, Fiat, Ford, Lancia, Land Rover/Range Rover, Lincoln, Mazda, Opel/Vauxhall, Peugeot, Renault, Saab ir Volvo automobiliuose. Ši dėžutė skirta priekiniais ratais varomi automobiliai kurio sukimo momentas yra iki 400 N/m (6500 aps./min.), todėl tinka turbokompresoriams ir dyzeliniams varikliams.
Antroji robotizuotų pavarų dėžių karta vadinama iš anksto pasirinkta pavarų dėže. Žymiausias šio tipo atstovas yra Volkswagen DSG (sukurtas Borg-Warner), taip pat Audi S-tronic, taip pat Getrag Porsche PDK, Mitsubishi SST, DCG, PSG, Ford Dualshift. Ypatinga šios pavarų dėžės savybė yra ta, kad yra du atskiri velenai, skirti lyginėms ir nelyginėms pavaroms, kurių kiekviena valdoma savo sankaba. Tai leidžia iš anksto perjungti pavaras kita programa, po kurio sankabos perjungiamos beveik akimirksniu, nesukuriant sukimo momento tarpo. Šis tipas automatinės pavarų dėžės šiuo metu yra pažangiausios pagal efektyvumą ir perjungimo greitį.
Tiptronic
„TipTronic“ yra pusiau automatinės automatinės pavarų dėžės režimas, pirmą kartą įdiegtas „Porsche“. Rusijoje žodis „tiptronic“ dažnai vartojamas įvardijant visus panašius kitų gamintojų dizainus, nors tai yra „Porsche“ prekės ženklas (kiti gamintojai panašius dizainus vadina skirtingai).
Šiuo režimu pavarą pasirenka vairuotojas rankiniu būdu, paspausdamas pavarų svirtį „+“ ir „–“ kryptimis – perjungdamas į kitos programosį viršų ir žemyn. Kanoninėje konstrukcijoje tik pavara automatiškai perjungiama žemyn, kai variklio sūkiai sumažėja iki tuščiosios eigos. Kai kurių gamintojų pavarų dėžės taip pat automatiškai perjungiamos aukštyn, kai pasiekiamas variklio sūkių skaičius. Mechaniškai pavarų dėžė yra tokia pati kaip įprastos automatinės pavarų dėžės, pakeista tik pavarų dėžė ir automatinis valdymas. TipTronic tipo automatinių pavarų dėžių ypatybė yra H formos išpjova, skirta perjungti pavarų svirtį, taip pat + ir – simboliai.
Automatinės pavarų dėžės selektorių padėtys
Selektorių tipai
Selektorius nustato automatinės pavarų dėžės veikimo režimą. Selektoriaus svirties vieta gali skirtis.
Amerikietiškas automobilis su automatine pavarų dėže.
Amerikietiškuose automobiliuose iki 1990-ųjų selektorius dažniausiai buvo ant vairo kolonėlės, todėl ant tvirtos priekinės sofos buvo galima pasodinti tris žmones. Norint perjungti transmisijos veikimo režimus, ją reikėjo traukti link savęs ir perkelti į norimą padėtį, kurią rodė rodyklė ant specialaus indikatoriaus – kvadranto. Iš pradžių kvadrantas buvo dedamas ant vairo kolonėlės dangčio, vėliau daugelyje modelių buvo perkeltas į prietaisų skydelį.
Panašus tipas apima selektorius, esančius prietaisų skydelyje šalia vairo kolonėlės ir prietaisų skydelio, pavyzdžiui, kai kurie šeštojo dešimtmečio Chrysler modeliai ar ankstesnės kartos Honda CR-V.
Tipiškas modernus automatinės pavarų dėžės selektorius
Europietiškuose automobiliuose ant grindų montuojamas išdėstymas tradiciškai buvo labiausiai paplitęs.
Įjungta Japoniški automobiliai Abu variantai buvo rasti, atsižvelgiant į tikslinę rinką - vietinėms Japonijos ir Amerikos rinkoms skirtuose automobiliuose, o mūsų laikais randami automatinės pavarų dėžės mentelių selektoriai, o kitose rinkose beveik išimtinai naudojami ant grindų montuojami.
Šiuo metu dažniausiai naudojamas grindų parinkiklis.
Mikroautobusuose ir komercinėse transporto priemonėse su universalo ir pusiau gaubto išdėstymu, taip pat kai kuriuose visureigiuose ir krosoveriuose su aukšta vairavimo padėtimi selektoriaus vieta prietaisų skydelyje centre (arba aukštai ant konsolės) yra gana įprasta.
XX amžiaus šeštojo dešimtmečio vidurio Plymouth su mygtuku automatine pavarų dėže (kairėje prietaisų skydelio pusėje).
Yra automatinės pavarų dėžės darbo režimų be svirties pasirinkimo sistemos, kuriose perjungimui naudojami mygtukai - pavyzdžiui, šeštojo dešimtmečio pabaigos ir septintojo dešimtmečio pradžios Chrysler automobiliuose, Edsel, buitiniuose „Seagull“ GAZ-13, daugelyje modernūs autobusai(iš gerai žinomų Rusijoje galima pavadinti miesto modelius LiAZ, MAZ su Allison automatine pavarų dėže, kuri turi mygtukų selektorių).
Jei sistema turi selektoriaus svirtį, norimas režimas pasirenkamas perkeliant jį į vieną iš galimų padėčių.
Siekiant išvengti atsitiktinio režimo perjungimo, naudojami specialūs apsaugos mechanizmai. Taigi automobiliuose su vairo kolonėlės selektoriumi, norint perjungti transmisijos diapazoną, reikia patraukti svirtį link savęs, tik po to ją galima perkelti į norimą padėtį. Grindų svirties atveju paprastai naudojamas užrakto mygtukas, esantis šone po vairuotojo nykščiu (dauguma modelių), viršuje (pavyzdžiui, „Hyundai Sonata V“) arba priekyje (pavyzdžiai - Mitsubishi Lancer X, Chrysler Sebring, Volga Siber, Ford Focus II ) ant svirties. Arba norint jį perkelti, reikia šiek tiek paskandinti svirtį. Kitais atvejais svirties lizdas yra laiptuotas (daugelis Mercedes-Benz modelių, Hyundai Elantra i30 platforma ar Chevrolet Lacetti, pastarajame lizdas yra laiptuotas, o norint perjungti važiavimo režimus (po D ir P-R) reikia paskandinti svirtį Be to, daugelis šiuolaikinių modelių turi įrenginį, kuris neleidžia pajudinti automatinės pavarų dėžės perjungimo svirties, jei nenuspaudžiamas stabdžių pedalas, o tai taip pat padidina transmisijos valdymo saugumą.
Pagrindiniai darbo režimai
Kalbant apie darbo režimus, beveik bet kuri automatinė pavarų dėžė turi šiuos režimus, kurie tapo standartiniais nuo šeštojo dešimtmečio pabaigos:
- „R“ (anglų k.) "Parkas") - stovėjimo užraktas (varantieji ratai užrakinti, užraktas yra pačioje automatinėje pavarų dėžėje ir nėra sujungtas su įprastu stovėjimo stabdžiu);
- "R" "Atvirkščiai"; įjungta buitiniai modeliai- "Зх") - atbulinė pavara (nepriimtina įjungti tol, kol automobilis visiškai sustos, šiuolaikinėse transmisijose dažnai užsikimšimas);
- "N" "Neutralus"; buityje - "N") - neutralus režimas (įsijungia trumpam sustojimui ir velkant trumpą atstumą);
- "D" "Vairuoti"; buitiniuose - „D“ - judėjimas į priekį (paprastai dalyvauja visi etapai arba visi, išskyrus greitį);
- "L" "Žemas"; buityje - "PP" (priverstinis nuleidimas) arba "Tx") - žema pavara, „tylus važiavimas“ (vairavimui sunkiomis kelio sąlygomis).
Nuo šeštojo dešimtmečio pabaigos šie režimai buvo išdėstyti tiksliai tokia seka. 1964 m. Jungtinėse Amerikos Valstijose jį privaloma naudoti Amerikos automobilių inžinierių draugija (SAE).
Anksčiau jie bandė pasinaudoti kitomis galimybėmis, tačiau tai pasirodė nepatogu, net nesaugu. Pavyzdžiui, vartotojai, pripratę prie anų metų mechaninių pavarų dėžių su vairo kolonėlės svirtimi, kurioje norint įjungti pirmą pavarą reikėjo svirtį patraukti į save ir nuleisti žemyn, netyčia įjungė atbulinę pavarą ir įsėdo
Automatinės pavarų dėžės kūrimo istorija
Idėja sukurti transmisiją su automatine pavarų dėže kilo praėjusio amžiaus pradžioje. Kai kurių automobilių pavarų dėžės buvo gana panašios į tas, kurios yra šiuolaikiniuose automobiliuose.
Europoje Mercedes 1914 metais pagamino nedidelę partiją automobilių su pavarų dėže, kurią grubiai galima pavadinti automatine.
XX amžiaus trečiojo dešimtmečio pabaigoje tokios kompanijos kaip Chrysler, Ford ir GMC priartėjo prie masinės automobilių su automatinėmis pavarų dėžėmis gamybos įsisavinimo, o pirmoji iš jų buvo GMC, kuri 1940 metais pradėjo montuoti automatines pavarų dėžes.
Hydramatic Oldsmobile ir Cadillac automobiliams. Šioje transmisijoje buvo trijų greičių pavarų dėžė su hidrauline pavarų perjungimo valdymo sistema.
Tolesnė automatinių pavarų dėžių plėtra iki XX amžiaus 80-ųjų pradžios buvo tobulinama gamybos technologija ir gerinama automatinės pavarų dėžės mechaninės dalies kokybė ir patikimumas. Čia nebuvo naudojami iš esmės nauji sprendimai.
Tuo pačiu metu Hidraulinė sistema Automatinės pavarų dėžės valdymo sistema buvo nuolat modernizuojama. Jie stengėsi jį ištobulinti, kad būtų užtikrintas maksimalus komfortas keliaujant automobiliu. Pavyzdys yra „Mercedes“ įmonė, kuri savo automatinėms pavarų dėžėms 722.3, 722.4, 722.5 sukūrė originalią ir unikaliai sudėtingą hidraulinio valdymo bloko grandinę.
Nuo praėjusio amžiaus 80-ųjų automobilių gamintojai pradėjo naudoti elektronines automatines pavarų dėžės valdymo sistemas. Pirmą kartą tai 1983 metais padarė Toyota. Tada 1987 m. „Ford“ taip pat pradėjo naudoti elektroninį bloką A4LD transmisijose, kad valdytų padidintą pavarą ir sukimo momento keitiklio blokavimo sankabą. 1984 metais Chrysler pristatė itin modernias A604 ir A606 transmisijas (41TE ir 42LE) priekiniais ratais varomiems automobiliams su visiškai elektronine ir tuo metu labai progresyvia valdymo sistema. Iki 1991 m. GMC sukūrė 4L60-E ir 4T60-E transmisijas, taip pat su visiškai elektronine valdymo sistema.
Šiandien galima išskirti dvi automatinių pavarų dėžių plėtros tendencijas.
Vienai iš jų būdingas nuolatinis perdavimų skaičiaus didėjimas. XX amžiaus 80-ųjų pradžioje automatinėse pavarų dėžėse pasirodė ketvirtoji (overdrive) pavara, kurią lėmė poreikis žymiai pagerinti automobilių degalų ir ekonomines charakteristikas. Tuo pačiu metu tam pačiam tikslui pasiekti buvo naudojamas sukimo momento keitiklio fiksavimas. Tada, to paties amžiaus 90-ųjų pradžioje, siekiant tobulėti dinamines charakteristikas automobilių, buvo sukurtos penkių greičių automatinės pavarų dėžės (atsirado dar viena reduktorius). 2001 metų pradžioje Vokietijos kompanija BMW savo automobiliuose pradėjo montuoti šešių greičių automatinę pavarų dėžę iš kompanijos ZF-6HP26. Čia, priešingai nei penkių greičių automatinėse pavarų dėžėse, atsirado antroji „overdrive“ pavara. Ir galiausiai, neseniai tokios kompanijos kaip „Honda“, „Audi“, „Nissan“ ir kitos pradėjo aktyviai naudoti transmisijas su nuolat kintančia transmisija (CVT).
Pagal antrąją transmisijų su automatinėmis pavarų dėžėmis plėtros tendenciją yra pagerėjimas elektroninis blokas valdymas ir jo programinė įranga. Iš pradžių tai buvo paprastos sistemos, kurių užduotis buvo nustatyti pavarų perjungimo momentus ir užtikrinti reikiamą šių perjungimų kokybę. Tada pasirodė programos, kurios analizavo vairuotojo vairavimo stilių ir savarankiškai priėmė sprendimą dėl pavarų perjungimo algoritmo pasirinkimo (sportinio ar ekonomiško). Vėliau buvo pridėta rankinio valdymo funkcija, leidžianti vairuotojui savarankiškai nustatyti pavarų perjungimo momentus, kaip tai atsitinka Mechaninė pavarų dėžė. Be to, lygiagrečiai plečiant automatinės pavarų dėžės valdymo galimybes, buvo patobulinta savidiagnostikos programa.
Idėja sukurti automatinę pavarų dėžę kilo beveik tuo pačiu metu, kai atsirado automobilis, aprūpintas. Tuo pačiu metu automobilių gamintojai, išradėjai ir entuziastai iš skirtingos salys pradėjo dirbti padalinyje.
Dėl to jau pačioje XX amžiaus pradžioje pradėjo atsirasti prototipai, kurių pavarų dėžė buvo panaši į šiuolaikinės automatinės mašinos. Šiame straipsnyje kalbėsime apie tai, kaip buvo sukurta pirmoji automatinė pavarų dėžė ir kai ji pasirodė, susipažinsime su automatinės pavarų dėžės istorija, taip pat atsakysime į klausimą, kas išrado automatinę pavarų dėžę.
Skaitykite šiame straipsnyje
Kas išrado automatinę pavarų dėžę ir kada pasirodė pirmoji automatinė pavarų dėžė?
Kaip žinote, transmisija yra antras pagal svarbą mazgas po. Tuo pačiu metu automatinės pavarų dėžės atsiradimas buvo tikras proveržis, nes dėl tokios pavarų dėžės žymiai padidėja ne tik komfortas, bet ir saugumas vairuojant automobilį.
Tokia pavarų dėžė yra sistema, susidedanti iš sukimo momento keitiklio () ir planetinės pavarų dėžės. Planetinės pavaros principai ir pagrindai buvo žinomi dar viduramžiais, o sukimo momento keitiklį XX amžiaus pradžioje sukūrė vokietis Hermannas Fettingeris.
Pirmasis sujungė dėžę ir dujų turbininį variklį Amerikos išradėjas Azatur Sarafyan, geriau žinomas kaip Oskaro bankininkas. Būtent jis 1935 metais užpatentavo automatinę pavarų dėžę, nors norėdamas gauti patentą daugiau nei 7 metus gynė savo teisę kovoje su stambiais automobilių gamintojais.
Sarafyanas gimė 1895 m. Jo šeima atsidūrė JAV dėl liūdnai pagarsėjusio armėnų genocido, įvykusio m. Osmanų imperija. Apsigyvenęs Čikagoje, Asaturas Sarafyanas pakeitė vardą ir tapo Oskaru Bankeriu.
Talentingas išradėjas sukūrė įvairių naudingų prietaisų, tarp kurių yra keletas šiandien nepamainomų sprendimų (pavyzdžiui, tepalo pistoletas), tačiau pagrindinis jo pasiekimas – pirmosios automatinės hidromechaninės pavarų dėžės išradimas. Savo ruožtu „General Motors“ (GM), kuri anksčiau buvo įdiegta pusiau automatinė dėžė savo modeliams skirtas pavaras, pirmasis perėjo prie automatinės pavarų dėžės.
Automatinės pavarų dėžės sukūrimo istorija
Taigi, svarbiausias elementas, dėl kurio atsirado visavertė automatinė pavarų dėžė, yra sukimo momento keitiklis.
Iš pradžių laivų statyboje atsirado dujų turbinų varikliai. Priežastis – vietoj mažo greičio garo varikliai pabaigoje dar galingesnis garo turbinos. Tokios turbinos buvo tiesiogiai prijungtos prie sraigto, todėl neišvengiamai kilo nemažai techninių problemų.
Išeitis buvo G.Fettingerio išradimas, pasiūlęs hidraulinę mašiną, kai viename korpuse buvo sujungti hidrodinaminės transmisijos, siurblio, turbinos ir reaktoriaus mentiniai ratai.
Toks sukimo momento keitiklis buvo užpatentuotas 1902 metais ir turėjo didelis skaičius pranašumai, palyginti su kitais mechanizmais ir įtaisais, kurie gali konvertuoti variklio sukimo momentą.
Fettingerio dujų turbininis variklis sumažino naudingos energijos nuostolius, Prietaiso efektyvumas pasirodė esantis aukštas. Praktikoje nurodytas hidrodinaminis transformatorius laivuose vidutiniškai užtikrino apie 90% ar net didesnį efektyvumą.
Grįžkime prie automobilių pavarų dėžių. Pačioje XX amžiaus pradžioje (1904 m.) išradėjai broliai Sturteventai iš Bostono (JAV) pristatė ankstyvą automatinės pavarų dėžės versiją.
Ši dviejų pavarų dėžė iš tikrųjų buvo patobulinta mechaninė pavarų dėžė, kurioje pavarų perjungimas galėjo būti automatinis. Kitaip tariant, tai buvo prototipas dėžės-robotas. Tačiau tais metais dėl kelių priežasčių masinė produkcija Paaiškėjo, kad tai neįmanoma, projekto buvo atsisakyta.
Fordas buvo kitas, pradėjęs montuoti automatines pavarų dėžes. Legendinis modelis Modelis-T buvo aprūpintas planetine pavarų dėže, kuri gavo du greičius pirmyn ir atbulinę pavarą. Pavarų dėžė buvo valdoma pedalais.
Tada „General Motors“ modeliuose pasirodė „Reo“ kompanijos dėžutė. Šią transmisiją galima laikyti pirmąja mechanine pavarų dėže, nes tai buvo mechaninė pavarų dėžė su automatine sankaba. Šiek tiek vėliau buvo pradėta naudoti planetinė pavarų sistema, dar labiau priartinusi visaverčių hidromechaninių automatinių transmisijų atsiradimo momentą.
Planetinis mechanizmas (planetinė pavara) geriausiai tinka automatinėms pavarų dėžėms. Norint valdyti pavaros santykį ir išėjimo veleno sukimosi kryptį, atskiros planetinės pavaros dalys yra stabdomos. Tokiu atveju problemai išspręsti galima pasitelkti palyginti mažas ir nuolatines pastangas.
Kitaip tariant, mes kalbame apie automatinės pavarų dėžės pavaras (juostinį stabdį). Taip pat tais metais nebuvo sunku įgyvendinti efektyvų šių mechanizmų valdymą. Dar reikia suvienodinti greitį atskiri elementai Automatinės pavarų dėžės nebuvo, nes visos planetinės pavaros yra nuolat tinklelio.
Jeigu lygintume tokią schemą su bandymais automatizuoti mechaninės pavarų dėžės veikimą, tai tuo metu tai buvo itin sunki užduotis. Pagrindinė problema buvo ta, kad tais metais nebuvo efektyvių, greitų ir patikimų servomechanizmų (servopavarų).
Šie mechanizmai yra būtini norint perkelti pavaras arba sankabas, kad jos būtų įjungtos. Servo mechanizmai taip pat turi užtikrinti didelę jėgą ir eigą, ypač lyginant sankabos bloko suspaudimo ar automatinės pavarų dėžės juostos stabdžio jėgą.
Kokybiškas sprendimas buvo rastas tik arčiau XX amžiaus vidurio, o robotų mechanika išplito tik per pastaruosius 10-15 metų (pavyzdžiui, arba).
Tolesnis automatinės pavarų dėžės tobulinimas: hidromechaninės automatinės transmisijos raida
Prieš pereinant prie automatinės pavarų dėžės, reikia paminėti Wilson transmisiją. Vairuotojas pasirinko pavarą naudodamas vairo kolonėlės jungiklį, o aktyvinimas buvo atliktas paspaudus atskirą pedalą.
Ši transmisija buvo iš anksto pasirenkamos pavarų dėžės prototipas, nes vairuotojas iš anksto pasirinko pavarą, o ji buvo įjungta tik paspaudus pedalą, kuris stovėjo vietoje mechaninės pavarų dėžės sankabos pedalo.
Šis sprendimas palengvino transporto priemonės vairavimo procesą, pavarų perjungimas užtruko minimaliai, palyginti su mechaninėmis pavarų dėžėmis, kurių tais metais nebuvo. Tuo pačiu metu reikšmingas „Wilson“ dėžės vaidmuo slypi tame, kad tai pirmoji pavarų dėžė su režimo jungikliu, primenanti šiuolaikinius analogus ().
Grįžkime prie automatinės pavarų dėžės. Taigi, visiškai automatinė Hydra-Matic hidromechaninė transmisija buvo pristatyta General Motors 1940 m. Ši pavarų dėžė buvo montuojama Cadillac, Pontiac ir kt.
Šią transmisiją sudarė sukimo momento keitiklis (skysčio mova) ir planetinė pavarų dėžė su automatiniu hidrauliniu valdymu. Valdymas buvo įgyvendintas atsižvelgiant į transporto priemonės greitį, taip pat į droselio padėtį.
Hydra-Matic dėžė buvo montuojama tiek GM modeliuose, tiek Bentley, Rolls-Royce, Lincoln ir kt. 50-ųjų pradžioje Mercedes-Benz specialistai ėmėsi šios dėžės pagrindu ir sukūrė savo analogą, kuris veikė panašiu principu, tačiau turėjo nemažai skirtumų dizaino požiūriu.
Arčiau 60-ųjų vidurio automatinio vandens mechaninės dėžės programos pasiekė savo populiarumo viršūnę. Taip pat išvaizda sintetiniai lubrikantai degalų ir tepalų rinkoje leido sumažinti jų gamybos ir priežiūros sąnaudas bei padidinti įrenginio patikimumą. Jau tais metais automatinės pavarų dėžės nelabai skyrėsi nuo šiuolaikinių versijų.
Devintajame dešimtmetyje buvo tendencija nuolat didėti perdavimų skaičius. Automatinėse pavarų dėžėse pirmą kartą pasirodė ketvirta pavara, tai yra, greitis. Tuo pačiu metu pradėta naudoti sukimo momento keitiklio fiksavimo funkcija.
Taip pat buvo pradėtos valdyti keturių greičių automatinės transmisijos, kurios leido atsikratyti daugelio mechaninių valdiklių juos pakeičiant.
Pavyzdžiui, Toyota specialistai 1983 m. pirmieji įdiegė elektroninę automatinės pavarų dėžės valdymo sistemą. Tada, 1987 m., „Ford“ taip pat perėjo prie elektronikos, kad valdytų greitosios pavaros pavarą ir dujų turbinos variklio blokavimo sankabą.
Beje, šiandien automatinė pavarų dėžė toliau tobulėja. Atsižvelgiant į kietą aplinkosaugos standartus ir augant degalų kainoms, gamintojai siekia padidinti transmisijos efektyvumą ir pasiekti degalų efektyvumo.
Norint tai pasiekti, bendras pavarų skaičius didėja, o perjungimo greitis tapo labai didelis. Šiandien galite rasti automatines pavarų dėžes, kurios turi 5, 6 ar daugiau „greičių“. Pagrindinė užduotis – sėkmingai konkuruoti su išankstinio pasirinkimo robotizuotomis pavarų dėžėmis, tokiomis kaip DSG.
Lygiagrečiai nuolat tobulinami automatinės pavarų dėžės valdymo blokai, taip pat programinė įranga. Iš pradžių tai buvo sistemos, kurios lėmė tik pavarų perjungimo momentą ir buvo atsakingos už perjungimo kokybę.
Vėliau kaladėlės pradėtos „siūti“ prie vairavimo stiliaus prisitaikančiomis programomis, dinamiškai besikeičiančiais pavarų perjungimo algoritmais (pavyzdžiui, adaptyvios automatinės pavarų dėžės su taupumu, sportiniais režimais).
Vėliau atsirado galimybė rankiniu būdu valdyti automatinę pavarų dėžę (pavyzdžiui, Tiptronic), kai vairuotojas gali savarankiškai nustatyti pavarų perjungimo momentus, kaip ir mechaninę pavarų dėžę. Be to, automatinė pavarų dėžė gavo pažangias temperatūros valdymo funkcijas transmisijos skystis ir tt
Taip pat skaitykite
Automobilio su automatine pavarų dėže vairavimas: kaip naudotis automatine pavarų dėže, automatinės pavarų dėžės veikimo režimai, šios pavarų dėžės naudojimo taisyklės, patarimai.
Apibrėžimas
Automatinė pavarų dėžė(automatinė pavarų dėžė, automatinė pavarų dėžė) - viena iš pavarų dėžių veislių, pagrindinis skirtumas nuo mechaninė pavarų dėžė yra tai, kad automatinėje pavarų dėžėje pavarų perjungimas užtikrinamas automatiškai (t. y. tiesioginis operatoriaus (vairuotojo) dalyvavimas nebūtinas). Pavarų skaičiaus pasirinkimas atitinka esamas važiavimo sąlygas, taip pat priklauso ir nuo daugelio kitų faktorių. Taip pat, jei naudojamos tradicinės pavarų dėžės mechaninė pavara, tada automatinėje pavarų dėžėje naudojamas kitoks mechaninės dalies judėjimo principas, būtent hidromechaninė pavara arba planetinis mechanizmas. Yra konstrukcijų, kuriose dviejų velenų arba trijų velenų pavarų dėžė veikia kartu su sukimo momento keitikliu. Šis derinys buvo naudojamas autobusuose LiAZ-677 ir ZF Friedrichshafen AG gaminiuose.
IN pastaraisiais metais, pradėtos naudoti automatinės mechaninės pavarų dėžės su elektroniniu valdymu ir elektropneumatinėmis arba elektromechaninėmis pavaromis.
fone
Ne be reikalo sakoma, kad tinginystė – pažangos variklis, tad komforto ir paprastesnio, patogesnio gyvenimo troškimas davė pradžią daugybei įdomių dalykų ir išradimų. Automobilių pramonėje tokį išradimą galima laikyti automatine pavarų dėže.
Nors automatinės pavarų dėžės konstrukcija yra gana sudėtinga ir išpopuliarėjo tik XX amžiaus pabaigoje, ji pirmą kartą buvo sumontuota švediškame Lysholm-Smith autobuse 1928 m. Automatinė pavarų dėžė buvo pradėta serijinė gamyba tik po 20 metų, būtent 1947 m Buick automobilis Kelininkas. Šios transmisijos pagrindas buvo vokiečių profesoriaus Fettingerio išradimas, kuris 1903 metais užpatentavo pirmąjį sukimo momento keitiklį.
Nuotraukose yra tas pats Buick Roadmaster - pirmasis gamybos automobilis su automatine pavarų dėže.
Automatinėje pavarų dėžėje sankabos vaidmenį atlieka sukimo momento keitiklis, kuris iš variklio perduoda sukimo momentą į pavarų dėžę. Pats sukimo momento keitiklis susideda iš centripetalinės turbinos ir išcentrinio siurblio, tarp kurių yra kreipiamoji mentė (reaktorius). Visi jie yra toje pačioje ašyje ir tame pačiame korpuse kartu su hidrauliniu darbiniu skysčiu.
Arčiau šiuolaikinių laikų
Buvo pažymėtas XX amžiaus 60-ųjų vidurys galutinė konsolidacija ir patvirtinimas JAV - moderni schema automatinės pavarų dėžės perjungimas - P-R-N-D-L. Kur:
„P“ (parkavimas) – „Stovėjimo aikštelė“- Įjungiamas neutralus režimas, kuriame dėžės išėjimo velenas yra mechaniškai užrakintas, kad automobilis nejudėtų.
„R“ (atvirkštinė) – „atvirkštinė“– Atbulinės eigos režimo įjungimas (atbulinės eigos pavara).
„N“ (neutralus) – „neutralus“– Nėra ryšio tarp pavarų dėžės išėjimo velenų ir įėjimo velenų. Tačiau tuo pačiu metu išėjimo velenas nėra užblokuotas, o automobilis gali judėti.
"D" (Drive) - "Pagrindinis režimas" - Automatinis perjungimas pilname rate.
„L“ (žemas) – važiuojama tik 1 pavara. Naudojama tik 1 pavara. Sukimo momento keitiklis užblokuotas.
Didėjant transporto priemonių efektyvumo poreikiui, devintajame dešimtmetyje atsirado keturių greičių transmisijos, kuriose ketvirtosios pavaros pavarų skaičius buvo mažesnis nei vienas („overdrive“). Taip pat plačiai paplito dideliu greičiu užsifiksuojantys sukimo momento keitikliai, kurie leido padidinti transmisijos efektyvumą sumažinant nuostolius, atsirandančius hidrauliniame elemente.
1980-1990 metais variklių valdymo sistemos buvo kompiuterizuotos. Panašios valdymo sistemos buvo naudojamos automatinėse pavarų dėžėse. Dabar valdykite srautus hidraulinis skystis reguliuojamas naudojant prie kompiuterio prijungtus solenoidus. Dėl to pavarų perjungimas tapo sklandesnis ir patogesnis, o efektyvumas ir veikimo efektyvumas vėl padidėjo. Tais pačiais metais atsirado galimybė rankiniu būdu valdyti pavarų dėžę (Tiptronic ar panašiai). Buvo išrasta pirmoji penkių greičių pavarų dėžė. Pavarų dėžėje alyvos keisti nereikia, nes į ją jau supiltos alyvos tarnavimo laikas yra panašus į pavarų dėžės tarnavimo laiką.
Dizainas
Tradiciškai automatines pavarų dėžes sudaro planetinės pavarų dėžės, sukimo momento keitikliai, trinties ir eigos sankabos, jungiamieji būgnai ir velenai. Kartais naudojama stabdžių juosta, kuri, įjungus vieną iš pavarų, sulėtina vieną iš būgnų, palyginti su automatinės pavarų dėžės korpusu.
Sukimo momento keitiklio vaidmuo susideda iš sukimo momento perdavimo su slydimu pajudėjus. Esant dideliems variklio sūkiams (3-4 pavara) sukimo momento keitiklį blokuoja frikcinė sankaba, kuri neleidžia jam slysti. Struktūriškai jis sumontuotas taip pat, kaip ir sankaba ant transmisijos su mechanine pavarų dėže - tarp automatinės pavarų dėžės ir paties variklio. Sukimo momento keitiklio korpusas ir pavaros turbina sumontuoti ant variklio smagračio, kaip ir sankabos krepšelis.
Pats sukimo momento keitiklis susideda iš trijų turbinų – statoriaus, įėjimo (komponentinio korpuso) ir išėjimo. Paprastai statorius tyliai stabdomas ant automatinės pavarų dėžės korpuso, tačiau kai kuriose versijose statoriaus stabdymas įjungiamas trinties sankaba, kad sukimo momento keitiklis būtų maksimaliai išnaudotas visame greičio diapazone.
Frikcinės sankabos(„paketas“) sujungiantys ir atjungiantys automatinės transmisijos elementus – išėjimo ir įvesties velenas ir planetinių pavarų dėžių elementus, o juos stabdant ant automatinės pavarų dėžės korpuso keičiamos pavaros. Mova susideda iš būgno ir stebulės. Būgnas turi didelius stačiakampius griovelius viduje, o stebulė turi didelius stačiakampius dantis išorėje. Tarpas tarp būgno ir stebulės užpildytas žiedo formos trinties diskai, kai kurios iš jų yra plastikinės su vidinėmis išpjovomis, kur telpa stebulės dantys, o kita dalis pagaminta iš metalo ir išorėje turi išsikišimus, kurie telpa į būgno griovelius.
Hidrauliškai suspaudžiant diskinį paketą žiedo formos stūmokliu, susisiekia frikcinė sankaba. Alyva į cilindrą tiekiama per velenų griovelius, automatinės pavarų dėžės korpusą ir būgną.
Peržiūra – spustelėkite norėdami padidinti.
Pirmoje nuotraukoje kairėje matyti sukimo momento keitiklio aštuonių laipsnių automatinės pavarų dėžės skerspjūvis. Lexus automobilis, o antroje – „Volkswagen“ šešių greičių iš anksto pasirinktos automatinės pavarų dėžės skerspjūvis
Riedančioji sankaba laisvai slysta viena kryptimi ir užstringa, perduodama sukimo momentą kita. Tradiciškai jis susideda iš vidinio ir išorinio žiedo bei narvelio su tarp jų esančiais ritinėliais. Sumažina smūgius frikcinėse sankabose keičiant pavaras, taip pat išjungia variklio stabdymą kai kuriais automatinės pavarų dėžės darbo režimais.
Kaip automatinės pavarų dėžės valdymo įtaisas buvo naudojamas ritininių vožtuvų komplektas, valdantis alyvos srautą į frikcinių sankabų ir stabdžių juostų stūmoklius. Ričių padėtis nustatoma tiek rankiniu, tiek mechaniškai, naudojant selektorių rankenėlę, ir automatiškai. Automatika gali būti elektroninė arba hidraulinė.
Hidraulinė automatika naudoja alyvos slėgį iš išcentrinio reguliatoriaus, kuris yra prijungtas prie automatinės pavarų dėžės išėjimo veleno, taip pat alyvos slėgį iš vairuotojo spaudžiamo dujų pedalo. Dėl to automatika gauna informaciją apie automobilio greitį ir dujų pedalo padėtį, priklausomai nuo to, kokios ritės persijungia.
Elektronika naudoja solenoidus, kurie judina rites. Solenoidų laidai yra už automatinės pavarų dėžės ir veda į valdymo bloką, kuris kartais derinamas su degalų įpurškimo ir uždegimo valdymo bloku. Priklausomai nuo selekcijos svirties padėties, dujų pedalo ir automobilio greičio, elektromagnetų judėjimą sprendžia elektronika.
Kartais automatinė pavarų dėžė yra numatyta be elektroninės automatikos, o tik su trečiąja priekine pavara arba visomis priekinėmis pavaromis, bet su privalomu selekcijos rankenos perjungimu. Jus patars pavarų dėžės gedimo ir remonto klausimais.
