Automatická prevodovka prevodové stupne - automatická prevodovka, mechanizmus na zmenu prevodového pomeru, ktorý funguje bez priamej účasti vodiča. Auto vybavené automatickou prevodovkou má znížený počet ovládacích zariadení namiesto troch pedálov (plyn, brzda a spojka), má dva pedály (plyn a brzda; chýba pedál na uvoľnenie spojky). Plynový pedál v tomto prípade neslúži na zvýšenie alebo zníženie otáčok motora, ako v aute s manuálnou prevodovkou, ale na zmenu rýchlosti vozidla. Na rozdiel od manuálnej prevodovky je automatická prevodovka vybavená nie radiacou pákou, ale voličom prevádzkového režimu.
Podľa zariadenia sa automatické prevodovky delia na obyčajný dvoj a trojhriadeľové manuálne prevodovky doplnené meničom krútiaceho momentu (namiesto suchej spojky) a systémom automatického radenia (s elektronickým, elektromechanickým alebo elektropneumatickým ovládaním), a planetárne, v ktorom je planétová prevodovka spárovaná s meničom krútiaceho momentu. Najtypickejšie sú planétové automatické prevodovky s meničom krútiaceho momentu.
Zariadenie
Planétová automatická prevodovka pozostáva z meniča krútiaceho momentu, planétovej prevodovky (planetárne prevodovky), bubnov, trecích a jednosmerných spojok a spojovacích hriadeľov. Bubny automatickej prevodovky sú vybavené pásovými brzdami, ktoré ich zastavia a zaradia požadovaný prevodový stupeň planétovej prevodovky.
Menič krútiaceho momentu v automatická prevodovka vykonáva funkcie spojky a je inštalovaný medzi kľukovým hriadeľom motora a prevodovkou. Menič krútiaceho momentu sa skladá z hnacej a hnanej turbíny a statora pevne pripevneného k motoru (niekedy je stator otočný, vtedy je vybavený pásovou brzdou - použitie pohyblivého statora dodáva meniču krútiaceho momentu flexibilitu pri nízkych otáčkach). otáčky motora a zlepšenie jeho vlastností). Hnacia turbína sa otáča rovnako ako kotúč spojky pohonu rovnakou frekvenciou ako kľukový hriadeľ motora. Poháňaná turbína sa otáča v dôsledku hydrodynamických síl vznikajúcich v dôsledku viskozity kvapaliny vypĺňajúcej vnútornú dutinu meniča krútiaceho momentu. Hlavným účelom meniča krútiaceho momentu je prenášať otáčanie kľukového hriadeľa na ozubené kolesá planétovej prevodovky s preklzovaním, čo zabezpečuje plynulé prepínanie zaradí prevodové stupne a vozidlo sa začne pohybovať. Pri vysokých otáčkach motora sa zablokuje poháňaná turbína a vypne sa menič krútiaceho momentu, ktorý prenáša krútiaci moment z kľukového hriadeľa priamo na ozubené kolesá automatickej prevodovky (resp. straty).
Planétová prevodovka alebo planétová prevodovka je komplex veľkého ozubeného kolesa (epicycle), malého centrálneho kolesa a satelitných ozubených kolies, ktoré ich spájajú, namontované na nosiči. IN rôzne režimy Počas prevádzky prevodovky sa otáčajú rôzne prevody a jeden z blokov (ekopykel, centrálne koleso alebo nosič so satelitmi) je nehybne upevnený.
Schéma automatickej prevodovky: 1 - turbínové koleso;
2 - koleso čerpadla;
3 - koleso reaktora;
4 - šachta reaktora;
5 - vstupný hriadeľ planétová prevodovka;
6 - hlavné olejové čerpadlo;
7 - spojka prevodových stupňov II a III:
8 - brzda 1. a 2. prevodového stupňa;
9 - spojka III prevodového stupňa a spiatočky;
10 - spojka voľnobežka 1. prevodový stupeň;
11 - spätná brzda;
12 - prvý medziľahlý hriadeľ;
13 - druhý medziľahlý hriadeľ;
14 - bubon s ozubeným vencom;
15-odstredivý regulátor;
16 - sekundárny hriadeľ;
17 - mechanizmus radenia prevodových stupňov;
18 - škrtiaci ventil;
19 - vačka
Trecie spojky sú určené na zmenu prevodových stupňov zaraďovaním (alebo naopak vyraďovaním) prevodových stupňov planétovej prevodovky automatickej prevodovky. Spojka sa skladá z náboja (náboja) a bubna. Na vonkajšom povrchu náboja a vnútorného bubna sú pravouhlé zuby (na náboji) a rovnaké drážky (vo vnútri bubna), ktoré sú tvarované tak, aby sa k sebe hodili, ale nezaberajú. Medzi nábojom a bubnom je sada (balík) prstencových trecích kotúčov. Polovica diskov je vyrobená z kovu a vybavená výstupkami, ktoré zapadajú do štrbín na vnútornom povrchu bubna. Druhá polovica kotúčov je vyrobená z plastu a má výrezy, do ktorých zapadajú zuby náboja. K mechanickému spojeniu náboja a bubna teda dochádza prostredníctvom trenia kovových a plastových kotúčov súpravy trecej spojky.
Komunikácia a oddelenie náboja a bubna trecej spojky nastáva po stlačení zväzku diskov prstencovým piestom inštalovaným vo vnútri náboja. Piest je poháňaný hydraulicky. Kvapalina je privádzaná do hnacieho valca pod tlakom cez prstencové drážky v bubne, hriadeľoch a skrini automatickej prevodovky.
Jednosmerná spojka sa používa na zníženie rázového zaťaženia trecích spojok pri zmene prevodových stupňov a na vypnutie motora, keď vozidlo dobieha (v niektorých režimoch prevádzka automatickej prevodovky). Jednosmerná jednosmerná spojka je konštruovaná tak, že pri otáčaní v jednom smere voľne preklzáva a pri otáčaní v opačnom smere sa zasekáva (prenáša krútiaci moment na časti automatickej prevodovky). Skladá sa z dvoch krúžkov - vonkajšieho a vnútorného - a sady valčekov umiestnených medzi nimi, oddelených separátorom. Po zvýšení otáčok motora a zaradení prevodového stupňa automatickej prevodovky má jedna z planétových prevodoviek tendenciu otáčať sa v opačnom smere - jednosmerná spojka zablokuje túto jednotku a bráni spätnému chodu.
Princíp činnosti automatickej prevodovky
Uvažujme o činnosti štvorstupňovej automatickej prevodovky vybavenej dvoma planétovými prevodovkami.
Prvý prevodový stupeň. Centrálne koleso prvého planétového kolesa nie je spojené s motorom, prvý rad sa nezúčastňuje na prenose krútiaceho momentu. Centrálne koleso druhého radu je spojené s kľukovým hriadeľom motora (pridávame - cez menič krútiaceho momentu). Unášač so satelitmi druhého planétového súkolesia je spojený s výstupným hriadeľom prevodovky. Epicyklus (najväčšie ozubené koleso) druhého radu pri nízkych otáčkach motora sa otáča cez jednosmernú spojku, ktorá sa neprenáša do prevodových mechanizmov. Akonáhle sa otáčky motora zvýšia, jednosmerná spojka zablokuje ozubené koleso - začína sa prenos krútiaceho momentu cez satelity a unášač. Auto sa dá do pohybu a dá sa do pohybu.
Druhý prevodový stupeň. Centrálne koleso prvého radu je zablokované a nehybné. Nosič so satelitmi prvého radu zaberá s epicyklom druhého radu cez jednosmernú spojku. Epicyklus prvého radu zaberá s unášačom druhého radu, ktorý je spojený s výstupným hriadeľom prevodovky. Krútiaci moment z motora sa prenáša cez centrálne koleso druhého radu. V tomto režime pracujú obe ozubené kolesá planétovej prevodovky.
Tretí prevodový stupeň. Ozubené kolesá prvého radu sa nezúčastňujú prenosu krútiaceho momentu. Centrálne koleso druhého radu a epicykel druhého radu sú spojené so vstupným hriadeľom, krútiaci moment prenáša unášač na výstupný hriadeľ. Nedochádza k premene krútiaceho momentu – automatická prevodovka pracuje v režime priameho prevodu.
V režime prvého, druhého a tretieho prevodového stupňa nemôže vodič brzdiť motorom. Pre zaistenie možnosti brzdenia motorom je jednosmerná spojka blokovaná trecou spojkou. Potom, keď uvoľníte plynový pedál, ozubené kolesá prevodovky neodpoja prevodové mechanizmy od motora.
Štvrtý prevodový stupeň. Toto je režim overdrive, keď je prevodový pomer väčší ako jedna. Centrálne koleso prvého radu je zastavené. Krútiaci moment sa prenáša na unášač so satelitmi prvého planétového súkolesia. Epicyklus prvého radu zaberá s nosičom druhého radu, ktorý zase prenáša krútiaci moment na prevodové mechanizmy. Centrálne koleso a epicyklus druhého radu sa nezúčastňujú na prenose krútiaceho momentu.
Obrátený. Centrálne koleso prvého radu je spojené s kľukovým hriadeľom motora. Unášač druhého radu je blokovaný trecou spojkou. Epicyklus prvého radu zaberá s nosičom druhého radu, ktorý je zase spojený s výstupným hriadeľom. Výstupný hriadeľ sa otáča v opačnom smere.
Systémy riadenia automatickej prevodovky
Riadiaci systém pre prevádzkové režimy automatickej prevodovky je vyrobený vo forme hydraulických pohonov, ktoré prenášajú tlak oleja z hydraulického čerpadla na piesty ovládačov trecie spojky a pásy bubnových bŕzd. Prúd oleja v olejových rozvodoch prerozdeľujú cievky, ktoré sú riadené buď manuálne polohou voliča automatickej prevodovky, alebo automaticky. Blokovať automatické ovládanie Automatická prevodovka môže byť hydraulická alebo elektronická.
„Klasická“ automatická prevodovka je ovládaná hydraulickým mechanizmom, ktorý pozostáva z odstredivý regulátor tlak kvapaliny inštalovaný na výstupnom hriadeli motora a snímači tlaku hydraulický pohon plynový pedál. Cievky sa pohybujú pod tlakom oboch hydraulických okruhov, čo umožňuje automatickej prevodovke meniť prevodové stupne v súlade s otáčkami motora a polohou plynového pedálu.
V elektronickom automatickom riadiacom systéme sa namiesto hydraulického pohonu cievky používa elektromechanický - cievky sa pohybujú pomocou elektromagnetov. Príkazy na pohyb cievok sú dané elektronickou riadiacou jednotkou, v moderných automobiloch - centrálnym palubným počítačom automobilu. Ten istý počítač zvyčajne riadi systém zapaľovania aj vstrekovanie paliva. Elektronická riadiaca jednotka prijíma príkazy na pohyb cievok zo snímača otáčok výstupného hriadeľa motora a polohy plynového pedála. Prevodové stupne môžete meniť aj manuálne posunutím voliča do požadovanej polohy.
Väčšina moderných automatických prevodoviek zabezpečuje manuálne ovládanie prevodovky aj po úplnom zlyhaní elektronického riadiaceho systému. V tomto prípade môžete v každom prípade manuálne zaradiť priamy (tretí podľa vyššie popísanej štvorstupňovej schémy) prevodový stupeň a ak je el. mechanická časť riadiace systémy - všetky prevodové stupne sa radia manuálne voličom.
Volič automatickej prevodovky
V 50-tych rokoch minulého storočia sa volič „PRNDL“ stal všeobecne akceptovaným štandardom pre systém riadenia automatickej prevodovky - uvedením poradia aktivácie režimov automatickej prevodovky. Práve táto sekvencia bola uznaná ako najbezpečnejšia a najracionálnejšia z hľadiska konštrukcie automatickej prevodovky.
Prevádzkové režimy automatickej prevodovky - polohy voliča radenia.
P - parkovací režim. Motor je odpojený od prevodovky. Automatická prevodovka je zablokovaná vnútorným mechanizmom a spojená s prevodovkou, čo zabezpečuje zablokovanie všetkých prevodových mechanizmov. Automatická prevodovka zároveň nie je v žiadnom prípade spojená ručná brzda a neodstraňuje potrebu jeho použitia na parkoviskách.
R - reverzný režim. Vo všetkých moderných automatických prevodovkách je volič v tejto polohe doplnený o blokovací mechanizmus, ktorý zabraňuje náhodnému zaradeniu spiatočky pri pohybe vozidla vpred.
N - neutrálny režim Automatická prevodovka Používa sa pri zastavení, dobehu a ťahaní.
D - hlavný režim prevádzka automatickej prevodovky („Drive“). Všetky stupne automatickej prevodovky sú zaradené (zvyčajne aj overdrive, ktorý sa inak dá aktivovať dodatočnou polohou páky voliča označenou ako „2“ alebo „D2“).
L - režim nízkeho prevodového stupňa, ktorý sa používa na jazdu v teréne a na strmé stúpania.
Tento postup prepínania voliča automatickej prevodovky bol v roku 1964 zakotvený v USA zákonom. Odchýlka od tejto normy sa považuje za neprijateľnú z hľadiska bezpečnosti vozidla.
Prierez šesťstupňovou predvoľbou Automatická prevodovka Volkswagen Prevodovka s priamym radením.
Automatická prevodovka(Tiež automatická prevodovka, Automatická prevodovka) je typ automobilovej prevodovky, ktorý zabezpečuje automatickú (bez priamej účasti vodiča) voľbu prevodového pomeru zodpovedajúceho aktuálnym jazdným podmienkam v závislosti od mnohých faktorov.
V posledných desaťročiach sa popri klasických hydromechanických automatických prevodovkách objavili rôzne možnosti pre automatizované manuálne prevodovky („robotické“) s elektronicky riadené a elektromechanické alebo elektropneumatické pohony.
Príbeh
Tri pôvodne nezávislé vývojové línie viedli k vzniku klasickej hydromechanickej prevodovky, ktoré boli následne spojené do jej konštrukcie.
Najskoršie z nich možno považovať za použité na niektorých skorých konštrukciách automobilov, vrátane Ford T - planétových mechanických prevodoviek. Aj keď stále vyžadujú od vodiča určitú zručnosť pre včasné a plynulé zapnutie príslušného prevodového stupňa (napríklad na dvojstupňovom planétovom Prevodovky Ford Robilo sa to pomocou dvoch nožných pedálov, jedným prepínal nízky a vysoký prevodový stupeň, druhý obsahoval spiatočku), už umožňovali výrazne zjednodušiť jeho obsluhu, najmä v porovnaní s v tých rokoch tradičnými typmi prevodoviek bez synchronizátorov.
Chronologicky druhý smer vývoja, ktorý následne viedol k vzniku automatickej prevodovky, možno nazvať prácou na vytvorení poloautomatických prevodoviek, v ktorých bola časť činností radenia prevodových stupňov automatizovaná. Napríklad v polovici 30. rokov 20. storočia americké firmy Reo a General Motors Takmer súčasne predstavili poloautomatické prevodovky vlastnej konštrukcie. Najzaujímavejšia bola prevodovka vyvinutá GM: podobne ako plne automatické prevodovky, ktoré sa objavili neskôr, používala planétový mechanizmus, ktorého činnosť bola riadená hydraulikou v závislosti od rýchlosti auta. Tieto rané konštrukcie však neboli dostatočne spoľahlivé a čo je najdôležitejšie, stále používali spojku na dočasné odpojenie motora a prevodovky pri zmene prevodových stupňov.
Treťou vývojovou líniou bolo zavedenie hydraulického prvku do prevodovky. Chrysler Corporation tu bola jasným lídrom. Prvý vývoj sa datuje do tridsiatych rokov minulého storočia, ale takáto prevodovka sa na autách tejto spoločnosti rozšírila už v posledných predvojnových a povojnových rokoch. Okrem zavedenia kvapalinovej spojky do konštrukcie (neskôr nahradenej meničom krútiaceho momentu) sa vyznačovala tým, že súbežne s dvojstupňovou konvenčnou manuálnou prevodovkou disponovala automaticky aktivovaným dobehom (prebeh s prevodom pomer menší ako jedna). Teda aj keď technicky išlo o manuálnu prevodovku s hydraulický prvok a overdrive to výrobca deklaroval ako poloautomatický.
Bol označený M4 (na predvojnových modeloch komerčné označenia Vacamatic alebo Simplimatic) a M6 (od roku 1946 obchodné označenia Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toe Shift, Gyro-Matic a Gyro-Torque) a pôvodne išlo o kombináciu troch jednotky - kvapalinová spojka, tradičná manuálna prevodovka s dvoma stupňami cestovanie vpred a automaticky (na vákuu M4, na M6 elektrický pohon) zapnutie overdrive.
Každý blok tohto prenosu mal svoj vlastný účel:
- kvapalinová spojka umožnila plynulejší štart auta, umožnila mu „vypnúť spojku“ a zastaviť bez vyradenia prevodového stupňa alebo spojky. Neskôr bol nahradený meničom krútiaceho momentu, ktorý zvýšil krútiaci moment a výrazne zlepšil dynamiku vozidla v porovnaní s kvapalinovou spojkou (čo trochu zhoršilo dynamiku zrýchlenia);
- Manuálna prevodovka slúžila na výber prevádzkového rozsahu prevodovky ako celku. K dispozícii boli tri prevádzkové rozsahy – spodný (Low), horný (High) a reverzný (Reverse). V každom rozsahu boli dva prevody;
- Overdrive sa automaticky aktivoval, keď auto prekročilo určitú rýchlosť, čím došlo k preradeniu prevodových stupňov v rámci aktuálneho rozsahu.
Prepínanie prevádzkových rozsahov sa vykonávalo konvenčnou pákou umiestnenou na stĺpiku riadenia. Neskoršie verzie radiacej páky napodobňovali automatické prevodovky a mali ukazovateľ kvadrantu rozsahu nad pákou, ako automatická prevodovka - hoci samotný proces voľby prevodového stupňa sa nezmenil. Bol tam spojkový pedál, no ten sa používal len na výber rozsahu a bol natretý červenou farbou.
Rozbehnite sa normálne podmienky na ceste bol odporúčaný v rozsahu „High“, teda na druhý prevodový stupeň dvojstupňovej manuálnej prevodovky a celkovo tretí prevodový stupeň, keďže vysoký krútiaci moment viaclitrového šesť- a osemvalca Motory Chrysler to umožňovali. Pri stúpaní a pri prejazde blatom bolo potrebné začať jazdiť z rozsahu „Low“, teda od prvého prevodového stupňa. Po prekročení určitej rýchlosti (líši sa v závislosti od konkrétny model prevodovka) k preradeniu na druhý prevodový stupeň došlo v dôsledku automatickej aktivácie zrýchlenia (samotná manuálna prevodovka zostala na prvom prevodovom stupni). V prípade potreby vodič prepol na horný rozsah a vo väčšine prípadov okamžite zaradil štvrtý prevodový stupeň (keďže už bol zaradený rýchlostný stupeň, aby sa získal druhý prevodový stupeň) – mal celkový prevodový pomer 1:1. Vymenujte všetky dostupné štyri prevodové stupne praktická jazda bolo takmer nemožné, hoci prevodovka bola formálne považovaná za štvorstupňovú. Rozsah spiatočky tiež obsahoval dva stupne a bol zaradený ako obvykle, keď sa vozidlo úplne zastavilo.
Pre vodiča sa teda jazda v aute s takouto prevodovkou veľmi podobala jazde v aute s dvojstupňovou automatickou prevodovkou s tým rozdielom, že prepínanie medzi rozsahmi prebiehalo stlačením spojky.
Táto prevodovka bola dostupná z továrne alebo ako voliteľná výbava pre všetky divízie Chrysler v 40. a začiatkom 50. rokov 20. storočia. Po predstavení skutočnej dvojrýchlostnej automatickej prevodovky PowerFlite a neskôr trojrýchlostnej TorqueFlite bola rodina poloautomatických prevodoviek Fluid-Drive prerušená, pretože zasahovali do predaja plne automatických prevodoviek. Posledným rokom ich inštalácie bol rok 1954, v tomto roku boli dostupné na najlacnejšej značke korporácie, Plymouth. V skutočnosti sa takáto prevodovka stala prechodným článkom z manuálnych prevodoviek k hydrodynamickým automatickým prevodovkám a slúžila na „vlámanie“ technické riešenia, neskôr na nich použité.
Začiatkom štyridsiatych rokov existovala aj trojstupňová prevodovka označená ako Slushomatic, v ktorej bol prvý prevodový stupeň normálny a druhý bol kombinovaný do jedného rozsahu s automaticky zaradeným tretím.
Prvú plne automatickú prevodovku na svete však vytvorila iná americká spoločnosť – General Motors. V modelovom roku 1940 bol k dispozícii ako voliteľná výbava na vozidlách Oldsmobile, Cadillac a neskôr Pontiac. Niesla obchodné označenie Hydra-Matic a bola kombináciou kvapalinovej spojky a trojstupňovej planétovej prevodovky s automatom hydraulické ovládanie. V prevodovke boli celkovo štyri stupne vpred (plus spiatočka). Systém riadenia prevodovky bral do úvahy faktory, ako je rýchlosť a poloha vozidla škrtiaca klapka. Prevodovka Hydra-Matic bola použitá nielen vo vozidlách všetkých divízií GM, ale aj vo vozidlách značiek ako Bentley, Hudson, Kaiser, Nash a Rolls-Royce, ako aj v niektorých modeloch vojenskej techniky. V rokoch 1950 až 1954 boli vozidlá Lincoln vybavené aj prevodovkou Hydra-Matic. Následne nemecký výrobca Mercedes-Benz vyvinul na jeho základe štvorstupňovú prevodovku, ktorá bola veľmi podobná v princípe fungovania, aj keď mala výrazné konštrukčné rozdiely.
V roku 1956 spoločnosť GM predstavila vylepšenú automatickú prevodovku Jetaway, ktorá obsahovala dve kvapalinové spojky namiesto spojky Hydra-Matic. Vďaka tomu bolo radenie prevodových stupňov oveľa plynulejšie, ale viedlo to k veľkému poklesu účinnosti. Okrem toho sa na ňom objavil parkovací režim (poloha voliča „P“), v ktorom bola prevodovka zablokovaná špeciálnou zátkou. Na Hydra-Matic bol zámok zapnutý v reverznom režime „R“.
Od roku 1948 modelový rok Na vozidlách Buick (značka vo vlastníctve GM) bola k dispozícii dvojrýchlostná automatická prevodovka Dynaflow, ktorá namiesto kvapalinovej spojky využívala menič krútiaceho momentu. Následne sa podobné prevodovky objavili na autách značiek Packard (1949) a Chevrolet (1950). Podľa ich tvorcov nedostatok tretieho prevodového stupňa kompenzovala prítomnosť meniča krútiaceho momentu, ktorý má schopnosť zvyšovať krútiaci moment.
Už začiatkom 50. rokov sa objavili trojstupňové automatické prevodovky s meničom krútiaceho momentu vyvinuté firmou Borg-Warner (hoci prvý prevodový stupeň bol k dispozícii len v režime Low, pri bežnej jazde sa štartovalo na druhý prevodový stupeň). Oni a ich deriváty boli použité na autách od American Motors, Ford, Studebaker a ďalších, v Spojených štátoch aj v zahraničí, ako International Harvester, Studebaker, Volvo a Jaguar. V ZSSR sa veľa nápadov obsiahnutých v jeho dizajne použilo pri konštrukcii automatických prevodoviek Gorkého automobilový závod, inštalované na autách Volga a Čajka.
V roku 1953 predstavil Chrysler svoju dvojrýchlostnú automatickú prevodovku PowerFlite. Od roku 1956 je okrem neho k dispozícii aj trojrýchlostný TorqueFlite. Zo všetkých prvých vývojov automatických prevodoviek sa modely Chrysler často nazývajú najúspešnejšie a najpokročilejšie.
V polovici 60. rokov bola konečne zavedená a (v USA) uzákonená moderná schéma prepínania automatickej prevodovky - P-R-N-D-L. Preč sú tlačidlové prepínače rozsahu a staré prevodovky bez parkovacej zámky.
V polovici 60. rokov boli prvé príklady dvoj- a štvorstupňových automatických prevodoviek v Spojených štátoch takmer všeobecne nepoužívané a ustúpili trojstupňovým meničom krútiaceho momentu. Kvapalina pre automatické prevodovky bola tiež vylepšená - napríklad od konca 60. rokov minulého storočia bol z jej zloženia odstránený vzácny veľrybí tuk a nahradený syntetickými materiálmi.
V 80. rokoch viedli zvyšujúce sa požiadavky na efektivitu automobilov k vzniku (presnejšie návratu) štvorstupňových prevodoviek, ktorých štvrtý prevodový stupeň mal prevodový pomer menší ako jedna („overdrive“). Okrem toho bloky na vysoká rýchlosť meniče krútiaceho momentu, ktoré umožňujú výrazne zvýšiť účinnosť prevodovky znížením strát vznikajúcich v jej hydraulickom prvku.
Koncom 80. – 90. rokov 20. storočia boli riadiace systémy motora automatizované. Tieto isté alebo podobné systémy sa začali používať na ovládanie automatických prevodoviek. Zatiaľ čo predchádzajúce riadiace systémy používali iba hydrauliku a mechanické ventily, prietoky tekutín sú teraz riadené počítačom riadenými solenoidmi. To umožnilo plynulejšie a pohodlnejšie radenie a zlepšenie účinnosti zvýšením účinnosti prevodovky. Niektoré autá majú navyše „športové“ prevádzkové režimy prevodovky alebo možnosť manuálneho ovládania prevodovky („Tiptronic“ a podobné systémy). Objavujú sa prvé päťstupňové automatické prevodovky. Zlepšenie Zásoby umožňuje eliminovať postup výmeny oleja na mnohých automatických prevodovkách, pretože životnosť oleja naliateho do kľukovej skrine v továrni sa stala porovnateľnou so životnosťou samotnej prevodovky.
V roku 2002 sa v siedmom rade BMW objavila šesťstupňová automatická prevodovka vyvinutá spoločnosťou ZF (ZF 6HP26). V roku 2003 Mercedes-Benz vytvára prvú sedemstupňovú prevodovku 7G-Tronic. V ROKU 2007 ročník Toyota predstavil Lexus LS460 s osemstupňovou automatickou prevodovkou.
Dizajn
Tradičné automatické prevodovky pozostávajú z meniča krútiaceho momentu, planétových prevodoviek, trecích a jednosmerných spojok, spojovacích hriadeľov a bubnov. Niekedy sa používa aj brzdový pás, ktorý pri zaradení určitého prevodového stupňa pribrzdí jeden z bubnov vzhľadom na teleso automatickej prevodovky. Výnimkou je automatická prevodovka Honda, kde je planétová prevodovka nahradená hriadeľmi s ozubenými kolesami (ako na manuálnej prevodovke).
Menič krútiaceho momentu je konštrukčne inštalovaný rovnako ako spojka na prevodovke s manuálnou prevodovkou – medzi motor a samotnú automatickú prevodovku. Skriňa meniča krútiaceho momentu s hnacou turbínou je namontovaná na zotrvačníku motora, rovnako ako spojkový kôš. Hlavnou úlohou meniča krútiaceho momentu je prenášať krútiaci moment so sklzom pri rozjazde. Zapnuté vysoká rýchlosť motor (a zvyčajne na 3.-4. prevodovom stupni), menič krútiaceho momentu je zvyčajne blokovaný trecou spojkou umiestnenou v jeho vnútri, čo znemožňuje preklzávanie a eliminuje energiu (a spotrebu paliva) na viskózne trenie oleja v turbínach.
Menič krútiaceho momentu sa skladá z troch turbín - vstupnej (vyrobenej integrálne so skriňou), výstupnej a statorovej. Stator je zvyčajne ticho pribrzdený na skrini automatickej prevodovky, ale v niektorých verziách je brzdenie statora aktivované trecou spojkou, aby sa maximalizovalo efektívne využitie meniča krútiaceho momentu v celom rozsahu otáčok.
Existujú aj rôzne automatizované „robotické prevodovky“. V súčasnosti existujú dve generácie robotických boxov. Prvá generácia je kompromisom medzi manuálnou a automatickou prevodovkou, ktorá obsahuje tradičné jednotky manuálnej prevodovky (nie ovládacie prvky) – spojku a mechanicky poháňanú prevodovku, ktoré sú však ovládané elektronicky. Neposkytujú adekvátnu plynulosť radenia kvôli prudkému prerušeniu krútiaceho momentu a nedostatočne vyspelej automatizácii. Ich spoľahlivosť tiež zatiaľ nie je príliš vysoká. Ide o boxy vyrábané spoločnosťou Aisin Seiki: Toyota Multimode a Magneti Marelli: Opel Easytronic, Fiat Dualogic, Citroën Sensodrive, ako aj Ricardo, inštalované na športové autá- Lamborgini, Ferrari, Maserati atď.
Zapnuté tento moment robotické prevodovky s jednou spojkou (pre kompaktné autá) sú takmer všeobecne ukončené. Na niektorých ešte stoja Modely Opel a Fiat a pravdepodobne s prestavbou modelov budú nahradené vysokorýchlostnými 6-rýchlostnými planétovými, Typ Aisin Seiki AWTF-80SC. Tento box sa už používa v automobiloch Alfa Romeo, Citroën, Fiat, Ford, Lancia, Land Rover/Range Rover, Lincoln, Mazda, Opel/Vauxhall, Peugeot, Renault, Saab a Volvo. Tento box je určený pre autá s pohonom predných kolies s krútiacim momentom až 400 N/m (6500 ot./min), vďaka čomu je vhodný pre preplňované a naftové motory.
Druhá generácia robotických prevodoviek sa nazýva predselektívna prevodovka. Najznámejším predstaviteľom tohto typu je Volkswagen DSG (vyvinutý spoločnosťou Borg-Warner), tiež na Audi S-tronic, ako aj Getrag Porsche PDK, Mitsubishi SST, DCG, PSG, Ford Dualshift. Zvláštnosťou tejto prevodovky je, že existujú dva samostatné hriadele pre párne a nepárne prevody, z ktorých každý je ovládaný vlastnou spojkou. To umožňuje predbežné prepínanie prevodových stupňov ďalší program, po ktorom sa spojky prepnú takmer okamžite, pričom nedochádza k žiadnej medzere krútiaceho momentu. Tento typ automatické prevodovky sú v súčasnosti najpokročilejšie z hľadiska účinnosti a rýchlosti radenia.
Tiptronic
„TipTronic“ je režim poloautomatickej automatickej prevodovky prvýkrát implementovaný spoločnosťou Porsche. V Rusku sa slovo „tiptronic“ často používa na pomenovanie všetkých podobných dizajnov od iných výrobcov, hoci je to ochranná známka Porsche (iní výrobcovia nazývajú podobné dizajny inak).
V tomto režime vodič volí prevodový stupeň manuálne zatlačením voliacej páky v smere „+“ a „–“ - prepnutie na ďalšie programy hore a dole. V kanonickom prevedení sa pri poklese otáčok motora na voľnobeh automaticky podradí len prevodový stupeň. Prevodovky niektorých výrobcov po dosiahnutí limitu otáčok motora automaticky preraďujú vyššie. Mechanicky je prevodovka rovnaká ako bežná automatická prevodovka, zmenila sa len voliaca páka a automatické ovládanie. Funkciou automatických prevodoviek podobných TipTronic je výrez v tvare písmena H na pohyb páky voliča, ako aj symboly + a –.
Polohy voliča automatickej prevodovky
Typy selektorov
Volič určuje prevádzkový režim automatickej prevodovky. Umiestnenie voliacej páky sa môže líšiť.
Americké auto s voličom automatickej prevodovky na volante.
Na autách americkej výroby pred 90. rokmi bol volič väčšinou umiestnený na stĺpiku riadenia, čo umožňovalo usadiť troch ľudí na pevnú prednú pohovku. Ak chcete prepnúť prevádzkové režimy prevodovky, bolo potrebné ju potiahnuť smerom k sebe a presunúť ju do požadovanej polohy, ktorá bola znázornená šípkou na špeciálnom indikátore - kvadrante. Spočiatku bol kvadrant umiestnený na kryte stĺpika riadenia, neskôr bol presunutý na prístrojovú dosku na väčšine modelov.
K podobnému typu patria voliče umiestnené na prístrojovom paneli vedľa stĺpika riadenia a prístrojovej dosky, ako napríklad niektoré modely Chrysler z 50. rokov alebo predchádzajúca generácia Hondy CR-V.
Typický volič modernej automatickej prevodovky
Na európskych autách je tradične najbežnejšie usporiadanie na podlahu.
Zapnuté Japonské autá Obe možnosti sa našli v závislosti od cieľového trhu - na autách pre domáci japonský a americký trh av súčasnosti sa nachádzajú pákové voliče automatickej prevodovky, zatiaľ čo na iných trhoch sa takmer výlučne používajú podlahové.
V súčasnosti sa bežne používa podlahový volič.
Na minivanoch a úžitkových vozidlách s usporiadaním kombi a polovičnej kapoty, ako aj na niektorých SUV a crossoveroch s vysokou pozíciou vodiča je umiestnenie voliča na prístrojovej doske v strede (alebo vysoko na konzole) úplne bežné.
Plymouth z polovice 50. rokov s tlačidlovým voličom automatickej prevodovky (na ľavej strane prístrojovej dosky).
Existujú systémy na výber prevádzkových režimov automatickej prevodovky bez páky, v ktorých sa tlačidlá používajú na prepínanie - napríklad na automobiloch Chrysler z konca 50-tych rokov - začiatkom 60-tych rokov, Edsel, domáci "Chaika" GAZ-13, mnoho moderné autobusy(medzi známe v Rusku patria mestské modely LiAZ, MAZ s automatickou prevodovkou Allison, ktorá má tlačidlový volič).
Ak má systém voliacu páku, požadovaný režim sa volí jej posunutím do jednej z možných polôh.
Aby sa zabránilo náhodnému prepínaniu režimov, používajú sa špeciálne ochranné mechanizmy. Takže na autách s voličom na stĺpiku riadenia musíte na prepnutie rozsahu prevodovky potiahnuť páku smerom k sebe, až potom ju môžete presunúť do požadovanej polohy. V prípade podlahovej páky sa spravidla používa blokovacie tlačidlo umiestnené na boku pod palcom vodiča (väčšina modelov), na vrchu (napríklad na Hyundai Sonata V) alebo vpredu (príklady - Mitsubishi Lancer X, Chrysler Sebring, Volga Siber, Ford Focus II ) na páke. Alebo ak ho chcete posunúť, musíte páku trochu zatlačiť nadol. V ostatných prípadoch je štrbina pre páku stupňovitá (mnohé modely Mercedes-Benz, Hyundai Elantra platforma i30 alebo Chevrolet Lacetti, u tých druhých je štrbina stupňovitá a páka musí byť zapustená pre prepínanie medzi jazdnými režimami (po D a P-R ). Taktiež mnohé moderné modely majú zariadenie, ktoré bráni pohybu voliacej páky automatickej prevodovky, ak nie je zošliapnutý brzdový pedál, čo tiež zvyšuje bezpečnosť manipulácie s prevodovkou.
Základné prevádzkové režimy
Pokiaľ ide o prevádzkové režimy, takmer každá automatická prevodovka má nasledujúce režimy, ktoré sa stali štandardom od konca 50-tych rokov:
- "R" (anglicky) "park") - parkovacia zámka (hnacie kolesá sú zablokované, zámok je umiestnený vo vnútri samotnej automatickej prevodovky a nie je spojený s bežnou parkovacou brzdou);
- "R" "Reverse"; na domáce modely- „Zx“) - spiatočka (je neprijateľné zaradiť, kým sa vozidlo úplne nezastaví; moderné prevodovky majú často zámok);
- "N" "neutrálny"; na domácich - „N“) - neutrálny režim (zapnutý pri krátkodobom parkovaní a pri ťahaní na krátku vzdialenosť);
- "D" "Drive"; na domácich - „D“) - pohyb vpred (spravidla sa používajú všetky stupne alebo všetky okrem rýchlobehu);
- "L" "nízka"; na domácich - „PP“ (vynútené smerom nadol) alebo „Tx“) - nízky prevodový stupeň, „tichý chod“ (pre jazdu v náročných podmienkach na ceste).
Od konca 50. rokov boli tieto režimy usporiadané presne v tomto poradí. V roku 1964 bol v Spojených štátoch amerických povinný pre používanie Americkou spoločnosťou automobilových inžinierov (SAE).
Predtým sa pokúšali použiť iné možnosti, ale ukázalo sa to ako nepohodlné, dokonca nebezpečné. Napríklad spotrebitelia, ktorí boli v tých rokoch zvyknutí na manuálne prevodovky s pákou na stĺpiku riadenia, v ktorej na zaradenie prvého prevodového stupňa bolo potrebné potiahnuť páku k sebe a spustiť ju nadol, omylom zaradili spiatočku a zaradili
História vytvorenia automatickej prevodovky
Myšlienka vytvorenia prevodovky s automatickou prevodovkou vznikla začiatkom minulého storočia. Niektoré autá mali prevodovky celkom podobné tým, ktoré sa nachádzajú v moderných autách.
V Európe Mercedes vyrobil v roku 1914 malú sériu automobilov s prevodovkou, ktorú možno zhruba nazvať automatickou.
Koncom 30. rokov dvadsiateho storočia sa spoločnosti ako Chrysler, Ford a GMC priblížili k zvládnutiu sériovej výroby automobilov s automatickými prevodovkami a prvou z nich bola spoločnosť GMC, ktorá v roku 1940 začala inštalovať automatické prevodovky.
Hydramatic pre autá Oldsmobile a Cadillac. Súčasťou tejto prevodovky bola trojstupňová prevodovka s hydraulickým systémom radenia prevodových stupňov.
Ďalší vývoj automatických prevodoviek sa až do začiatku 80. rokov dvadsiateho storočia uberal cestou zdokonaľovania technológie výroby a zlepšovania kvality a spoľahlivosti mechanickej časti automatickej prevodovky. Neboli tu použité žiadne zásadne nové riešenia.
V rovnakom čase hydraulický systém Systém riadenia automatickej prevodovky bol neustále modernizovaný. Snažili sa ho doviesť do úplnej dokonalosti, aby zabezpečili maximálny komfort pri cestovaní autom. Príkladom je spoločnosť Mercedes, ktorá pre svoje automatické prevodovky 722.3, 722.4, 722.5 vyvinula originálny a unikátne zložitý obvod hydraulickej riadiacej jednotky.
Od 80. rokov minulého storočia začali výrobcovia automobilov používať elektronické riadiace systémy automatickej prevodovky. Prvýkrát to urobila Toyota v roku 1983. Potom v roku 1987 Ford začal používať elektronickú jednotku aj v prevodovkách A4LD na ovládanie rýchlostnej spojky a blokovacej spojky meniča krútiaceho momentu. V roku 1984 predstavil Chrysler ultramoderné prevodovky A604 a A606 (41TE a 42LE) pre autá s predným náhonom s plne elektronickým a na tú dobu veľmi progresívnym riadiacim systémom. Do roku 1991 GMC vyvinula prevodovky 4L60-E a 4T60-E, tiež s plne elektronickým riadiacim systémom.
Dnes možno identifikovať dva trendy vo vývoji automatických prevodoviek.
Jeden z nich sa vyznačuje neustálym nárastom počtu prenosov. Začiatkom 80. rokov dvadsiateho storočia sa v automatických prevodovkách objavil štvrtý (overdrive) prevodový stupeň, čo bolo spôsobené potrebou výrazne zlepšiť palivovú a ekonomickú výkonnosť automobilov. Zároveň sa na dosiahnutie rovnakého cieľa použilo blokovanie meniča krútiaceho momentu. Potom, na začiatku 90. rokov toho istého storočia, s cieľom zlepšiť dynamické vlastnosti autá boli vyvinuté päťstupňové automatické prevodovky (objavil sa ďalší redukčný prevod). Začiatkom roku 2001 začala nemecká spoločnosť BMW montovať do svojich áut šesťstupňovú automatickú prevodovku od firmy ZF-6HP26. Tu sa na rozdiel od päťstupňových automatických prevodoviek objavil druhý rýchlostný stupeň. A napokon v poslednej dobe začali aktívne využívať prevodovky s plynule meniteľným prevodovým pomerom (CVT) spoločnosti ako Honda, Audi, Nissan a iné.
V súlade s druhým trendom vo vývoji prevodoviek s automatickými prevodovkami dochádza k zlepšeniu elektronická jednotka manažment a jeho softvér. Najprv to boli jednoduché systémy, ktorých úlohou bolo určovať momenty radenia prevodových stupňov a zabezpečovať požadovanú kvalitu týchto radení. Potom sa objavili programy, ktoré analyzovali štýl jazdy vodiča a nezávisle rozhodovali o výbere algoritmu radenia (športového alebo ekonomického). Neskôr bola pridaná funkcia manuálneho ovládania, ktorá umožnila vodičovi nezávisle určiť okamihy radenia prevodových stupňov, ako sa to stáva pri manuálna prevodovka. Paralelne s rozširovaním možností ovládania automatickej prevodovky sa navyše zdokonalil aj program vlastnej diagnostiky.
Myšlienka vytvorenia automatickej prevodovky sa objavila takmer súčasne s príchodom automobilu. Zároveň automobilky, vynálezcovia a nadšenci z rozdielne krajiny začal pracovať na jednotke.
V dôsledku toho sa už na začiatku 20. storočia začali objavovať prototypy, ktoré mali prevodovku podobnú moderným automatickým strojom. V tomto článku budeme hovoriť o tom, ako vznikla prvá automatická prevodovka a kedy sa objavila, zoznámime sa s históriou automatickej prevodovky a tiež odpovieme na otázku, kto vynašiel automatickú prevodovku.
Prečítajte si v tomto článku
Kto vynašiel automatickú prevodovku a kedy sa objavila prvá automatická prevodovka?
Ako viete, prevodovka je po druhej najdôležitejšej jednotke. Vzhľad automatickej prevodovky bol zároveň skutočným prielomom, pretože vďaka takejto prevodovke sa výrazne zvyšuje nielen pohodlie, ale aj bezpečnosť pri jazde autom.
Takáto prevodovka je systém pozostávajúci z meniča krútiaceho momentu () a planétovej prevodovky. Princípy a základy planétového súkolesia boli známe už v stredoveku a menič krútiaceho momentu vytvoril Nemec Hermann Fettinger na začiatku 20. storočia.
Prvý, ktorý skombinoval skriňový a plynový turbínový motor Americký vynálezca Azatur Sarafyan, lepšie známy ako Oscar Banker. Bol to on, kto si v roku 1935 patentoval automatickú prevodovku, hoci na získanie patentu si svoje právo v boji proti veľkým automobilkám bránil viac ako 7 rokov.
Sarafyan sa narodil v roku 1895. Jeho rodina skončila v Spojených štátoch v dôsledku neslávne známej arménskej genocídy, ktorá sa odohrala v r Osmanská ríša. Po usadení sa v Chicagu si Asatur Sarafyan zmenil meno a stal sa Oscarom Bankerom.
Talentovaný vynálezca vytvoril rôzne užitočné zariadenia, medzi ktorými je viacero riešení, ktoré sú dnes už nepostrádateľné (napríklad mazací pištoľ), no jeho hlavným úspechom je vynález prvej automatickej hydromechanickej prevodovky. Na druhej strane General Motors (GM), ktorý predtým nainštaloval poloautomatický box prevodových stupňov pre svoje modely, ako prvá prešla na automatickú prevodovku.
História vzniku automatickej prevodovky
Najdôležitejším prvkom, ktorý umožnil vzhľad plnohodnotnej automatickej prevodovky, je teda menič krútiaceho momentu.
Spočiatku sa motory s plynovou turbínou objavili v stavbe lodí. Dôvod - namiesto nízkej rýchlosti parný motor ku koncu 19. storočia mocnejší parné turbíny. Takéto turbíny boli napojené priamo na vrtuľu, čo nevyhnutne viedlo k množstvu technických problémov.
Riešením bol vynález G. Fettingera, ktorý navrhol hydraulický stroj, kde lopatkové kolesá hydrodynamickej prevodovky, čerpadla, turbíny a reaktora boli spojené v jednom kryte.
Takýto menič krútiaceho momentu bol patentovaný v roku 1902 a mal veľké množstvo výhody oproti iným mechanizmom a zariadeniam, ktoré by mohli premieňať krútiaci moment z motora.
Fettingerov motor s plynovou turbínou minimalizoval straty užitočnej energie, Účinnosť zariadenia sa ukázal byť vysoký. V praxi poskytoval špecifikovaný hydrodynamický transformátor v priemere na lodiach účinnosť okolo 90 % alebo dokonca viac.
Vráťme sa k prevodovkám na autách. Na samom začiatku 20. storočia (1904) predstavili vynálezcovia bratia Sturteventovci z amerického Bostonu ranú verziu automatickej prevodovky.
Táto dvojstupňová prevodovka bola vlastne vylepšená manuálna prevodovka, kde radenie mohlo byť automatické. Inými slovami, bol to prototyp boxy-robot. Avšak v tých rokoch z viacerých dôvodov masová výroba Ukázalo sa, že je to nemožné, od projektu sa upustilo.
Ford bol ďalší, ktorý začal inštalovať automatické prevodovky. Legendárny model Model-T bol vybavený planétovou prevodovkou, ktorá dostala dve rýchlosti vpred a tiež spiatočku. Prevodovka sa ovládala pomocou pedálov.
Potom sa na modeloch General Motors objavila krabica od firmy Reo. Túto prevodovku možno považovať za prvú manuálnu prevodovku, pretože išlo o manuálnu prevodovku s automatizovanou spojkou. O niečo neskôr sa začal používať systém planétových prevodov, čím sa ešte viac priblížil okamih objavenia sa plnohodnotných hydromechanických automatických prevodoviek.
Planétový mechanizmus (planetárny prevod) je najvhodnejší pre automatické prevodovky. Pre riadenie prevodového pomeru ako aj smeru otáčania výstupného hriadeľa sú jednotlivé časti planétového súkolesia brzdené. V tomto prípade možno na vyriešenie problému použiť relatívne malé a neustále úsilie.
Inými slovami, hovoríme o ovládačoch automatickej prevodovky (pásová brzda). Ani v tých rokoch nebolo ťažké zaviesť efektívne riadenie týchto mechanizmov. Stále je potrebné vyrovnať rýchlosti jednotlivé prvky Neexistovala žiadna automatická prevodovka, pretože všetky planétové prevody sú v neustálom zábere.
Ak porovnáme takúto schému s pokusmi o automatizáciu činnosti manuálnej prevodovky, v tom čase to bola mimoriadne náročná úloha. Hlavným problémom bolo, že v tých rokoch neexistovali účinné, rýchle a spoľahlivé servomechanizmy (servopohony).
Tieto mechanizmy sú potrebné na pohyb prevodových stupňov alebo spojok, aby sa zaradili. Servomechanizmy musia tiež poskytnúť veľkú silu a zdvih, najmä pri porovnaní sily na stlačenie spojkového zväzku alebo utiahnutie pásovej brzdy automatickej prevodovky.
Kvalitné riešenie sa našlo až bližšie k polovici 20. storočia a robotická mechanika sa rozšírila až v posledných 10-15 rokoch (napríklad alebo).
Ďalší vývoj automatickej prevodovky: evolúcia hydromechanickej automatickej prevodovky
Než sa dostaneme k automatickej prevodovke, musíme spomenúť prevodovku Wilson. Vodič zvolil prevodový stupeň pomocou spínača na stĺpiku riadenia a aktivácia sa uskutočnila stlačením samostatného pedálu.
Táto prevodovka bola prototypom predvolebnej prevodovky, pretože vodič si vopred zaradil prevodový stupeň a zaradil sa až po stlačení pedálu, ktorý stál namiesto spojkového pedálu manuálnej prevodovky.
Toto riešenie uľahčilo proces jazdy vozidla, radenie si vyžadovalo minimum času v porovnaní s manuálnymi prevodovkami, ktoré v tých rokoch nemali. Významná úloha skrinky Wilson zároveň spočíva v tom, že ide o prvú prevodovku s prepínačom režimu, ktorá sa podobá moderným analógom ().
Vráťme sa k automatickej prevodovke. Takže plne automatickú hydromechanickú prevodovku Hydra-Matic predstavila spoločnosť General Motors v roku 1940. Táto prevodovka bola inštalovaná na modeloch Cadillac, Pontiac atď.
Táto prevodovka pozostávala z meniča krútiaceho momentu (kvapalinová spojka) a planétovej prevodovky s automatickým hydraulickým ovládaním. Riadenie bolo realizované s prihliadnutím na rýchlosť vozidla, ako aj polohu plynu.
Prevodovka Hydra-Matic bola inštalovaná na oboch modeloch GM a Bentley, Rolls-Royce, Lincoln atď. Začiatkom 50-tych rokov vzali špecialisti Mercedes-Benz tento box ako základ a vyvinuli svoj vlastný analóg, ktorý fungoval na podobnom princípe, ale mal množstvo rozdielov z hľadiska dizajnu.
Bližšie k automatickému hydromotoru v polovici 60. rokov mechanické boxy programy dosiahli vrchol svojej popularity. Aj vzhľad syntetické mazivá na trhu palív a mazív umožnilo znížiť náklady na ich výrobu a údržbu a zvýšiť spoľahlivosť jednotky. Už v tých rokoch sa automatické prevodovky veľmi nelíšili od moderných verzií.
V 80. rokoch sa začal pozorovať trend neustáleho zvyšovania počtu programov. V automatických prevodovkách sa prvýkrát objavil štvrtý prevodový stupeň, to znamená zrýchlenie. Zároveň sa začala používať funkcia blokovania meniča krútiaceho momentu.
Začali sa tiež ovládať štvorstupňové automatické prevodovky, čo umožnilo zbaviť sa mnohých mechanických ovládačov ich výmenou.
Napríklad špecialisti Toyoty ako prví implementovali elektronický riadiaci systém pre automatickú prevodovku v roku 1983. Potom, v roku 1987, Ford prešiel aj na používanie elektroniky na ovládanie rýchlobehu a blokovacej spojky motora s plynovou turbínou.
Mimochodom, dnes sa automatická prevodovka neustále vyvíja. S prihliadnutím na tvrdé environmentálnych noriem a rastúce ceny pohonných hmôt sa výrobcovia snažia zvýšiť účinnosť prevodovky a dosiahnuť palivovú účinnosť.
Aby sa to dosiahlo, zvyšuje sa celkový počet prevodových stupňov a rýchlosť prepínania je veľmi vysoká. Dnes nájdete automatické prevodovky, ktoré majú 5, 6 alebo viac „rýchlostí“. Hlavnou úlohou je úspešne konkurovať preselektívnym robotizovaným prevodovkám ako je DSG.
Zároveň dochádza k neustálemu zdokonaľovaniu riadiacich jednotiek automatickej prevodovky, ako aj softvéru. Spočiatku to boli systémy, ktoré len určovali moment preradenia a boli zodpovedné za kvalitu prepínania.
Neskôr sa do blokov začali „šiť“ programy, ktoré sa dokážu prispôsobiť štýlu jazdy, dynamicky meniace algoritmy radenia (napríklad adaptívne automatické prevodovky s ekonomickými, športovými režimami).
Neskôr bolo možné manuálne ovládať automatickú prevodovku (napríklad Tiptronic), keď vodič môže nezávisle určiť okamihy radenia prevodových stupňov, ako pri manuálnej prevodovke. Automatická prevodovka navyše získala rozšírené možnosti v oblasti regulácie teploty prevodová kvapalina atď.
Prečítajte si tiež
Riadenie auta s automatickou prevodovkou: ako používať automatickú prevodovku, prevádzkové režimy automatickej prevodovky, pravidlá používania tejto prevodovky, tipy.
Definícia
Automatická prevodovka(automatická prevodovka) - jeden z typov prevodoviek, hlavný rozdiel od manuálna prevodovka je, že v automatickej prevodovke je radenie prevodových stupňov zabezpečené automaticky (t. j. nie je potrebná priama účasť obsluhy (vodiča)). Voľba prevodového pomeru zodpovedá aktuálnym jazdným podmienkam a závisí aj od mnohých ďalších faktorov. Tiež, ak sa používajú tradičné prevodovky mechanický pohon, potom v automatickej prevodovke existuje iný princíp pohybu mechanickej časti, konkrétne ide o hydromechanický pohon alebo planétový mechanizmus. Existujú konštrukcie, v ktorých pracuje dvojhriadeľová alebo trojhriadeľová prevodovka spolu s meničom krútiaceho momentu. Táto kombinácia bola použitá na autobusoch LiAZ-677 a vo výrobkoch ZF Friedrichshafen AG.
IN posledné roky sa začali používať automatizované mechanické prevodovky s elektronickým riadením a elektropneumatickými alebo elektromechanickými pohonmi.
Pozadie
Nie nadarmo sa hovorí, že lenivosť je motorom pokroku, a tak túžba po pohodlí a jednoduchšom, pohodlnejšom živote dala vzniknúť mnohým zaujímavostiam a vynálezom. V automobilovom priemysle možno takýto vynález považovať za automatickú prevodovku.
Aj keď je konštrukcia automatickej prevodovky pomerne zložitá a stala sa populárnou až koncom 20. storočia, prvýkrát bola inštalovaná do švédskeho autobusu Lysholm-Smith v roku 1928. Automatická prevodovka prišla do sériovej výroby až o 20 rokov neskôr, konkrétne v roku 1947 Buick auto Roadmaster. Základom tejto prevodovky bol vynález nemeckého profesora Fettingera, ktorý si v roku 1903 nechal patentovať prvý menič krútiaceho momentu.
Na fotografiách je ten istý Buick Roadmaster - prvý výrobné auto s automatickou prevodovkou.
V automatickej prevodovke plní úlohu spojky menič krútiaceho momentu, ktorý prenáša krútiaci moment do prevodovky z motora. Samotný menič krútiaceho momentu pozostáva z dostredivej turbíny a odstredivého čerpadla, medzi ktorými je umiestnená vodiaca lopatka (reaktor). Všetky sú umiestnené na rovnakej osi a v rovnakom kryte spolu s hydraulickou pracovnou kvapalinou.
Bližšie k modernej dobe
Polovica 60. rokov 20. storočia bola poznačená konečná konsolidácia a schválenie v USA - moderná schéma automatické prepínanie prevodoviek - P-R-N-D-L. Kde:
"P" (parkovanie) - "parkovanie"- Aktivuje sa neutrálny režim, v ktorom je výstupný hriadeľ boxu mechanicky zablokovaný, takže sa auto nepohne.
"R" (spätne) - "spätne"– Aktivácia spätného chodu (spiatočka).
"N" (neutrálny) - "neutrálny"– Medzi výstupnými hriadeľmi prevodovky a vstupnými hriadeľmi nie je žiadne spojenie. Zároveň však nie je zablokovaný výstupný hriadeľ a auto sa môže pohybovať.
"D" (Drive) - "Hlavný režim" - Automatické prepínanie v plnom kruhu.
„L“ (nízky) – Jazda len na 1. prevodový stupeň. Používa sa len 1. prevodový stupeň. Menič krútiaceho momentu je zablokovaný.
Zvyšujúce sa požiadavky na efektivitu vozidla viedli v 80. rokoch k návratu štvorstupňových prevodoviek, pri ktorých mal štvrtý prevodový stupeň menší prevodový pomer ako jedna („overdrive“). Rozšírili sa aj meniče krútiaceho momentu, ktoré sa zablokujú pri vysokej rýchlosti, čo umožňuje zvýšiť účinnosť prevodovky znížením strát vznikajúcich v hydraulickom prvku.
V rokoch 1980-1990 boli riadiace systémy motora automatizované. Podobné riadiace systémy sa používali v automatických prevodovkách. Teraz ovládajte toky hydraulická kvapalina regulované pomocou solenoidov pripojených k počítaču. Vďaka tomu sa radenie prevodových stupňov stalo plynulejším a pohodlnejším a účinnosť a prevádzková efektivita sa opäť zvýšila. V tých istých rokoch bolo možné manuálne ovládať prevodovku (Tiptronic alebo podobne). Bola vynájdená prvá päťstupňová prevodovka. Nie je potrebné meniť olej v prevodovke, pretože životnosť oleja, ktorý je už do nej naliaty, je porovnateľná so životnosťou prevodovky.
Dizajn
Tradične automatické prevodovky pozostávajú z planétových prevodoviek, meničov krútiaceho momentu, trecích a jednosmerných spojok, spojovacích bubnov a hriadeľov. Niekedy sa používa brzdový pás, ktorý pri zaradení jedného z prevodových stupňov spomaľuje jeden z bubnov vzhľadom na teleso automatickej prevodovky.
Úloha meniča krútiaceho momentu spočíva v prenášaní krútiaceho momentu s preklzávaním pri rozjazde. Pri vysokých otáčkach motora (3.-4. prevodový stupeň) je menič krútiaceho momentu blokovaný trecou spojkou, ktorá zabraňuje jeho preklzávaniu. Štrukturálne je inštalovaný rovnakým spôsobom ako spojka na prevodovke s manuálnou prevodovkou - medzi automatickou prevodovkou a samotným motorom. Skriňa meniča krútiaceho momentu a hnacia turbína sú namontované na zotrvačníku motora, rovnako ako spojkový kôš.
Samotný menič krútiaceho momentu pozostáva z troch turbín - statora, vstupu (skriňa komponentu) a výstupu. Stator je zvyčajne ticho pribrzdený na skrini automatickej prevodovky, avšak v niektorých verziách je brzdenie statora aktivované trecou spojkou pre maximálne využitie meniča krútiaceho momentu v celom rozsahu otáčok.
Trecie spojky(“balíček”) pripojovacie a odpojovacie prvky automatickej prevodovky – výstup a vstupný hriadeľ a prvky planétových prevodoviek a ich brzdením na skrini automatickej prevodovky sa menia prevodové stupne. Spojka sa skladá z bubna a náboja. Bubon má vo vnútri veľké obdĺžnikové drážky a zvonka má náboj veľké obdĺžnikové zuby. Priestor medzi bubnom a nábojom je vyplnený prstencovým tvarom trecie kotúče, z ktorých niektoré sú plastové s vnútornými výrezmi, kam zapadajú zuby náboja, a druhá časť je vyrobená z kovu a má na vonkajšej strane výstupky, ktoré zapadajú do drážok bubna.
Hydraulickým stláčaním zväzku kotúčov s prstencovým piestom komunikuje trecia spojka. Olej sa dodáva do valca cez drážky v hriadeľoch, skrini automatickej prevodovky a bubne.
Náhľad - kliknutím zväčšíte.
Na prvej, vľavo, fotke je prierez osemstupňovou automatickou prevodovkou s meničom krútiaceho momentu Auto Lexus, a na druhom - prierez šesťstupňovou predvolenou automatickou prevodovkou Volkswagen
Jednosmerná spojka sa voľne posúva v jednom smere a zasekne sa pri prenášaní krútiaceho momentu v druhom smere. Tradične pozostáva z vnútorného a vonkajšieho prstenca a klietky s valčekmi umiestnenými medzi nimi. Slúži na zníženie rázov v trecích spojkách pri zmene prevodových stupňov, ako aj na deaktiváciu brzdenia motorom v niektorých prevádzkových režimoch automatickej prevodovky.
Ako riadiace zariadenie automatickej prevodovky bola použitá sada cievkových ventilov, ktoré riadili prietok oleja k piestom trecích spojok a brzdových pásov. Poloha cievok sa nastavuje manuálne a mechanicky pomocou rukoväte voliča a automaticky. Automatizácia môže byť elektronická alebo hydraulická.
Hydraulická automatika využíva tlak oleja z odstredivého regulátora, ktorý je napojený na výstupný hriadeľ automatickej prevodovky, ako aj tlak oleja z plynového pedálu stlačeného vodičom. Výsledkom je, že automatizácia dostáva informácie o rýchlosti vozidla a polohe plynového pedálu, v závislosti od toho, čo sa cievky prepínajú.
Elektronika používa solenoidy, ktoré posúvajú cievky. Káble od elektromagnetov sú umiestnené mimo automatickej prevodovky a vedú do riadiacej jednotky, ktorá je niekedy kombinovaná s riadiacou jednotkou vstrekovania paliva a zapaľovania. V závislosti od polohy páky voliča, plynového pedálu a rýchlosti vozidla rozhoduje elektronika o pohybe elektromagnetov.
Niekedy je automatická prevodovka k dispozícii na prevádzku bez elektronickej automatizácie, ale iba s tretím prevodovým stupňom vpred alebo so všetkými prevodovými stupňami vpred, ale s povinným prepínaním páky voliča. Budete informovaní o problémoch poruchy a opravy prevodovky.
