Het apparaat en het werkingsprincipe van de automatische transmissie van een auto

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:13

Tegenwoordig zijn auto's uitgerust met verschillende soorten versnellingsbakken. En als vroeger de meerderheid mechanica was, geven nu steeds meer chauffeurs de voorkeur aan automaat. Dit is niet verwonderlijk, want zo'n transmissie is handiger in gebruik, vooral als het gaat om uitstapjes in de stad. Tot voor kort werden dergelijke dozen gekenmerkt door een laag rendement. Oude koppelomvormers schakelden langzaam en daarmee verbruikte de auto veel meer brandstof. Maar vandaag zijn het ontwerp, het apparaat en het werkingsprincipe van de automatische transmissie enigszins anders. Deze dozen zijn manieren om snel te schakelen en daarmee verbruikt de auto minder brandstof. Maar de eerste dingen eerst.

Typen

Op dit moment zijn er verschillende soorten automatische transmissies. Dit is een klassieke automaat met koppelomvormer, variateur en DSG-robot. De laatste is speciaal ontwikkeld door het concern "Volkswagen-Audi". Het apparaat en het werkingsprincipe van automatische transmissies van dit type is aanzienlijk anders. Maar wat hen verenigt, is het schakelen van snelheden in de automatische modus. Laten we de kenmerken van elk van deze transmissies eens nader bekijken.

Normaal machinegeweer

Het is een hydromechanische versnellingsbak. Ondanks dat het ontwerp meer dan een halve eeuw geleden verscheen, is het nog steeds zeer relevant. Natuurlijk is het apparaat tot op de dag van vandaag aanzienlijk verbeterd. Nu hebben deze dozen zes versnellingen. Als we het hebben over auto's uit de jaren '80 en '90, dan hadden ze een automatische transmissie met vier versnellingen.

Deze versnellingsbak bevat:

• Handgeschakelde versnellingsbak.
• Koppelomvormer of donut.
• Besturingssysteem.

Als een auto met voorwielaandrijving is uitgerust met een dergelijke transmissie, dan worden ook de hoofdversnelling en het differentieel meegeleverd. Een van de meest elementaire onderdelen in een automatische transmissie is de koppelomvormer. Het bestaat uit verschillende onderdelen. Dit zijn pomp-, turbine- en reactorwielen. Dankzij hen wordt een soepele overdracht van het koppel van de verbrandingsmotor naar een handmatige transmissie uitgevoerd.

Een ander automatisch transmissieapparaat bevat een koppeling (vrijloop en blokkering). Deze elementen zijn, samen met de turbinewielen, opgesloten in een ronde metalen behuizing in de vorm van een donut. In de koppelomvormer zit een werkende ATP-vloeistof. Het pompwiel is verbonden met de krukas. En vanaf de zijkant van het controlepunt is de turbine. Tussen deze twee elementen is ook een reactorwiel geplaatst.

Hoe werkt het?

Wat is het werkingsprincipe van dit type automatische transmissie? Een klassieke closed-loop machine werkt. Zoals we eerder zeiden, zit er ATP invloeistof. Het is een soort versnellingsbakolie. Maar in tegenstelling tot een mechanische versnellingsbak heeft deze niet alleen een smerende functie, maar brengt hij ook koppel over. Wat is het werkingsprincipe van een automatische transmissievloeistofkoppeling? Deze vloeistof komt onder druk het turbinewiel binnen (vanaf het pompwiel) en gaat vervolgens het reactorwiel in. Omdat het bladen met een speciale vorm heeft, begint de vloeistofstroom geleidelijk toe te nemen tijdens de rotatie van het element. Zo drijft de ATP-olie het turbinewiel aan.

Piekkoppel in de transmissie wordt gegenereerd wanneer de auto wegrijdt. Naarmate de snelheid van de machine toeneemt, wordt de vergrendelingskoppeling geactiveerd. Dit laatste dient om de "donut" van de automatische transmissie in bepaalde bedrijfsmodi van de verbrandingsmotor hard te blokkeren. Dit gebeurt meestal wanneer de rotatiesnelheid van de assen hetzelfde is. Het koppel wordt dus rechtstreeks naar de box overgebracht, zonder "leppen" en zonder de overbrengingsverhouding te veranderen. Overigens wordt bij moderne automatische transmissies een slipkoppeling gebruikt. Het is in staat om de volledige blokkering van de koppelomvormer in bepaalde modi te elimineren. Dit draagt bij aan een soepele acceleratie en brandstofbesparing.

Handgeschakelde versnellingsbak in automaat

Als zodanig is er geen monteur die bekend is bij alle automobilisten in deze transmissie. De rol van de mechanische versnellingsbak wordt uitgevoerd door een planetaire versnellingsbak. Het kan worden ontworpen voor een ander aantal stappen - van vier tot acht. Maar toch, de meest voorkomende opties zijn zestraps automatische transmissies. In zeldzame gevallen vindt u een automaat met negen versnellingen (bijvoorbeeld op de Range Rover Evog).

Hoe werkt een automatische transmissie? Dit knooppunt in de transmissie is een set van verschillende opeenvolgende snelheden. Ze zijn allemaal verenigd in een planetaire tandwielset. De planetaire versnellingsbak bevat de volgende componenten:

• Zon en ringwiel.
• Vervoerder.
• Satellieten.

Als u zich in detail verdiept in het apparaat en het werkingsprincipe van de koppelomvormer met automatische transmissie, zult u merken dat de verandering in koppel precies wordt uitgevoerd met behulp van de drager, evenals de ring- en zonnetandwielen. Wanneer het tweede mechanisme wordt geblokkeerd, neemt de overbrengingsverhouding toe. De blokkering zelf wordt uitgevoerd door de werking van wrijvingskoppelingen. Ze houden de onderdelen van de planetaire versnellingsbak vast door ze te verbinden met de kast. Afhankelijk van het merk van de auto maakt het ontwerp gebruik van een meerschijfs- of bandfrictierem. Beide soorten systemen worden aangestuurd door hydraulische cilinders. Het signaal naar de koppelingen komt van de verdeelmodule. En om te voorkomen dat de drager in de tegenovergestelde richting draait, heeft de automatische transmissie een vrijloopkoppeling.

Besturingssysteem

Nu is het onmogelijk om je een automatische transmissie voor te stellen, waarvan het principe niet afhankelijk zou zijn van elektronica. Dit systeem omvat dus verschillende sensoren, een verdeelmodule en een besturingseenheid. Tijdens de werking van de automatische transmissie leest het systeem informatie uit verschillende elementen. Dit is een ATP-vloeistof temperatuursensor, het astoerental aan de uitgang en ingang, evenals de stand van het gaspedaal. Al deze signalen worden re altime verwerkt. Dan genereert de controle-eenheid controleimpulsen die de actuatoren binnenkomen. We merken ook op dat het werkingsprincipe van het kleplichaam van de automatische transmissie niet alleen gebaseerd is op het lezen van gegevens van sensoren, maar ook op de coördinatie van signalen die beschikbaar zijn in de elektronische motorregeleenheid.

De distributiemodule is verantwoordelijk voor het regelen van de stroom van de werkvloeistof en voor de werking van de wrijvingskoppelingen, die bestaat uit:

• Magneetventielen (ze worden mechanisch aangedreven).
• Pulsventielen.
• Aluminium behuizing met de bovenstaande onderdelen.

Gezien het werkingsprincipe van de automatische transmissie van Toyota, is het belangrijk om iets als elektromagneten op te merken. Deze onderdelen worden ook wel magneetventielen genoemd. Waar zijn solenoïden voor? Dankzij deze elementen wordt de druk van de ATP-vloeistof in de box gereguleerd. Waar komt de oliedruk vandaan? Deze taak wordt uitgevoerd door een speciale tandwielpomp met automatische transmissie. Het werkingsprincipe is eenvoudig. Dit element werkt vanuit de "donut" -hub. Ik roteer met een bepaalde frequentie, het vangt een bepaalde hoeveelheid olie op met de waaiers en pompt het weg. En zodat de werkvloeistof niet oververhit raakt en het werkingsprincipe van de automatische transmissie van de auto niet wordt geschonden, is er een radiator in het ontwerp van sommige dozen. Hij kan apart voorin geplaatst worden (verborgen onder de bumper) of aangesloten worden op de hoofdkoeling radiator. Het laatste schema wordt vaak toegepast op Mercedes-auto's.

Selector

Het werkingsprincipe van de keuzeschakelaar van de automatische transmissie is uiterst eenvoudig. Dit mechanisme is structureel verbonden met de spoel, die een bepaalde modus uitvoertautomatische transmissie werken. Er zijn er meerdere:

• Parkeren.
• Omgekeerd.
• Neutraal.
• Rijden.

Maar dat is niet alles. Als we kijken naar het werkingsprincipe van de automatische transmissie van Honda, zult u merken dat er een sportmodus op de selector zit. Om hem aan te zetten, beweegt u de hendel naar de juiste positie. Gezien het werkingsprincipe van de automatische transmissie van Nissan, is het de moeite waard om te zeggen dat er op sommige modellen de mogelijkheid is om handmatig te schakelen.

DSG-robot

Dit type automatische transmissie is relatief recent verschenen. De eerste modellen werden pas halverwege de jaren 2000 gebruikt. Aanvankelijk werden dergelijke dozen op Skoda-auto's geïnstalleerd. Maar ze zijn ook te vinden op Volkswagens en Audi's.

Onder de functies is het vermeldenswaard een heel ander principe van automatische transmissie. De koppelomvormer als zodanig ontbreekt hier in principe. In plaats daarvan gebruikt het een dubbele plaatkoppeling en een dubbelmassavliegwiel. Met dit ontwerp kunt u het tijdsinterval tussen het schakelen aanzienlijk verkorten.

In termen van apparaat bevat deze doos:

• Handgeschakelde versnellingsbak met twee rijen versnellingen.
• Elektronisch regelsysteem.
• Differentieel.
• Laatste versnelling.
• Dubbele koppeling.

Alle bovenstaande elementen zijn ingesloten in een enkele metalen behuizing. Waarom gebruikt het ontwerp een dubbele koppeling en twee rijen versnellingen? Als we kijken naar het werkingsprincipe van een automatische transmissie van een auto met DSG, moet u:merk op dat terwijl één versnelling in werking is, de tweede zich al voorbereidt op de volgende opname. Dit gebeurt bij het accelereren en bij het vertragen. Wrijvingskoppelingen zijn ook aanwezig in een dergelijke versnellingsbak. Ze zijn via de hoofdnaaf verbonden met de tandwieltreinen in de transmissie.

Er zijn verschillende soorten DSG-boxen:

• Zesversnellingen.
• Zevenversnellingen.

Het werkingsprincipe van het eerste type automatische transmissie is gebaseerd op de werking van een "natte" koppeling. In de doos zit dus een speciale olie die niet alleen zorgt voor smering, maar ook voor koeling van de koppelingen. Vloeistof onder druk circuleert in het systeem en brengt koppel over.

Wat betreft het tweede type DSG is hier al een droge koppeling toegepast. Het werkingsprincipe is vergelijkbaar met een handmatige transmissie - de schijf wordt tegen het vliegwiel gedrukt en brengt door wrijving koppel over. Volgens deskundigen is een dergelijk ontwerpschema minder betrouwbaar. De schijfbron is ongeveer 50 duizend kilometer en de vervangingskosten bedragen $ 700, inclusief verbruiksartikelen.

Versnellingsbereiken omvatten achteruit, even en oneven snelheden. Elke rij is een set assen (bestaande uit primaire en secundaire), evenals een bepaalde set tandwielen. Om de beweging terug uit te voeren, maakt het ontwerp gebruik van een tussenas met een achteruitversnelling.

Net als bij een klassieke machine is er elektronica die de snelheidsverandering regelt. Dit omvat de besturingseenheid, sensoren en actuatoren. Dus eerst lezen de sensoren gegevens over de snelheid van de assen ende positie van de versnellingsvork, waarna de unit deze informatie analyseert en een specifiek besturingsalgoritme toepast.

DSG hydraulisch circuit bestaat uit:

• Pulsventielen die met de keuzeschakelaar werken.
• Magneetventielen (zelfde magneetventielen). Ze dienen om te schakelen in de automatische modus.
• Drukregelventielen, die bijdragen aan een soepele werking van de frictiekoppeling.

Hoe werkt DSG?

Het werkingsprincipe van het hydraulische systeem van de automatische transmissie van de robot is om achtereenvolgens een aantal versnellingen te schakelen. Wanneer de auto van een plaats begint te rijden, houdt het systeem de eerste snelheid in. In dit geval is de tweede al bezig. Zodra de auto een hogere snelheid heeft bereikt (zo'n 20 kilometer per uur), schakelt de elektronica de snelheid naar verhoogd. De derde versnelling is al ingeschakeld. Dit gaat door tot het hoogste. Als de auto afremt, schakelt de elektronica de toch al lage versnelling in. Schakelen gaat onmiddellijk, omdat het ontwerp twee rijen versnellingen omvat.

Toepassing

Het is vermeldenswaard dat een dergelijke transmissie niet op elke auto wordt gebruikt. Zoals we al eerder zeiden, zijn het vooral auto's van het VAG-concern. Maar bedrijfswagens (bijvoorbeeld Volkswagen Crafter) zijn er niet mee uitgerust. En dat allemaal omdat de box is ontworpen voor een bepaalde koppeldrempel. Deze mag niet hoger zijn dan 350 Nm.

Dit is van toepassing op transmissies met zes versnellingen. DSGbij zeven snelheden en zijn in het geheel niet bestand tegen meer dan 250 Nm. Daarom kun je zo'n doos hoogstens tegenkomen op de Toeareg en zwakkere auto's zoals de Passat of Octavia.

Variator

Deze versnellingsbak werkt ook in de automatische modus. Het verscheen een halve eeuw geleden, maar pas de laatste 10-15 jaar is actief gebruikt. Wat is een variateur? Dit is een continu variabele automatische transmissie die de overbrengingsverhouding soepel verandert door middel van een riem- of kettingaandrijving. Overbrengingsverhoudingen veranderen naarmate het voertuig sneller gaat. Op dit moment wordt zo'n doos veel gebruikt door de volgende autofabrikanten:

• Nissan.
• Mercedes.
• Honda.
• Audi.
• Subaru.
• Toyota.
• Ford.

Wat zijn de voordelen van deze box? Dankzij een soepele verandering van de overbrengingsverhouding komt de auto snel en schokvrij op snelheid. De bestuurder en passagiers voelen geen schokken tijdens het accelereren, hoe hard het gaspedaal ook wordt ingedrukt. Hier zijn echter valkuilen. Zo'n bak heeft ook koppellimieten, zoals DSG. Daarom wordt het voornamelijk gebruikt in personenauto's.

Rassen van variators

Er zijn verschillende soorten transmissiegegevens:

• Toroid.
• V-snaar variateur.

Tegelijkertijd hebben beide soorten dozen bijna hetzelfde apparaat en werkingsprincipe. Het ontwerp van de variator omvat:

• Systeemcontroles.
• Katrol die zorgt voor koppeloverbrenging.
• Ketting- of riemaandrijving.
• Ontgrendelingsmechanisme van de bak (gebruikt om de achteruitversnelling in te schakelen).

Om ervoor te zorgen dat de transmissie het koppel waarneemt, is een koppeling betrokken bij het ontwerp. Het kan van verschillende typen zijn:

• Centrifugaal automatisch.
• Elektronisch.
• Multidisc.

Er zijn ook variatoren waarbij een koppelomvormer als koppeling wordt gebruikt (zoals bij klassieke automatische machines). Typisch wordt een dergelijk schema toegepast op Honda Multimatic-boxen. Experts zijn van mening dat dit type koppeling het meest betrouwbaar en vindingrijk is.

Rijden

Zoals we al zeiden, kan een andere aandrijving worden gebruikt in de variateur - ketting, dibo-riem. Dat laatste is populairder. De riem loopt over twee katrollen, die conische schijven vormen. Deze katrollen kunnen bewegen en uit elkaar bewegen, afhankelijk van de behoefte. Om de schijven dichter bij elkaar te brengen zijn er speciale veren in het ontwerp voorzien. De katrollen zelf hebben een kleine hellingshoek. De waarde is ongeveer 20 graden. Dit wordt gedaan zodat de band met minimale weerstand beweegt tijdens de werking van de box.

Nu over de kettingaandrijving. De ketting op een automatische variabele versnellingsbak bestaat uit verschillende metalen platen die zijn verbonden door assen. Volgens experts is zo'n aandrijving en ontwerp flexibeler. De ketting kan tot 25 graden buigen zonder verlies van middelen. Maar in tegenstelling tot een riemaandrijving heeft deze aandrijvingander werkingsprincipe. De automatische transmissie brengt het koppel over door puntcontact met de poelies. In bepaalde gebieden ontstaat er een hoge spanning (wrijvingskracht). Hiermee wordt een hoog rendement bereikt. En om ervoor te zorgen dat de poelies niet verslijten door dergelijke belasting, zijn ze gemaakt van hoogwaardig lagerstaal.

Achteruitversnelling in CVT

Omdat de variatoraandrijving maar in één richting kan draaien, moesten de ingenieurs een aparte planetaire versnellingsbak ontwikkelen om de achteruitversnelling te implementeren. Het is ontworpen en werkt op dezelfde manier als een versnellingsbak in een klassieke machine.

Besturingssysteem

Net als bij eerdere automatische transmissies maakt de CVT gebruik van een elektronisch regelsysteem. Het werkingsprincipe is echter enigszins anders. Het systeem zorgt dus voor aanpassing van de diameter van de variatorschijven.

Als de snelheid verandert, neemt de ene katroldiameter toe en de andere af. De modi worden bediend via de keuzeschakelaar dankzij de automatische transmissiesensor. Het werkingsprincipe van een variator met een kettingaandrijving en een riem is om de diameter van de poelies te veranderen.

Over problemen

Vanwege het complexe ontwerp en de lage prevalentie weigeren veel diensten met dergelijke uitzendingen te werken. Daarom hebben CVT's niet goed wortel geschoten in ons land. Zoals de operationele ervaring heeft aangetoond, is de bron van deze box, zelfs met goed onderhoud, niet meer dan 150 duizend kilometer. Met het oog hierop is het redelijk om dergelijke auto's alleen in nieuwstaat te kopen, die onder de garantie vallen. Het is gevaarlijk om een auto op een variateur uit je handen te nemen - je kunt instappendure reparaties, die niet elke service zal uitvoeren.

Samenvattend

Dus, we hebben het apparaat en het werkingsprincipe ontdekt van een hydromechanische automatische transmissie, een robot en een variator. Zoals je kunt zien, zijn al deze vakken anders gerangschikt en hebben ze hun eigen actiealgoritme. Welke transmissie is beter om te kiezen? Experts zeggen dat de meest redelijke keuze een klassieke gokautomaat zou zijn. Zoals uit de ervaring is gebleken, wenden eigenaren van auto's met DSG en CVT zich vaak tot servicediensten en zijn deze kasten duur in onderhoud. De klassieke gokautomaat is al heel lang op de markt en het ontwerp wordt voortdurend verfijnd en verbeterd. Daarom onderscheiden dergelijke dozen zich door een hoog vermogen, pretentieloos in gebruik en kunnen ze in elke dienst worden gerepareerd. De praktijk heeft aangetoond dat de bron van een automatische transmissie in een auto 300 tot 400 duizend kilometer is. Dit is een serieuze periode, aangezien sommige moderne motoren slechts 250 draaien. Maar om zo'n transmissie lang mee te laten gaan, is het de moeite waard om de ATP-vloeistof erin regelmatig te verversen, namelijk elke 60 duizend kilometer.