Kastiseade – automaatne: kuidas automaatkäigukast töötab
Alustame sellest, et USA-s ilmusid 1940. aastatel automaatkäigukastiga autod. Nagu teate, hõlbustab automaatkäigukasti olemasolu oluliselt sõiduki tööd, väheneb ka juhi koormus, suureneb ohutus jne.
Pange tähele, et "klassikalist" automaatkäigukasti tuleks mõista kui hüdromehaanilist käigukasti (hüdromehaanilist automaatset). Järgmisena käsitleme kasti seadet – automaatset, disainifunktsioone, samuti seda tüüpi käigukasti eeliseid ja puudusi.
Artikli sisu
- Pöördemomendi muunduri tööpõhimõte ja konstruktsioon
- Millest automaatkäigukast koosneb: kuidas karbi mehaaniline osa on paigutatud ja töötab
- Automaatkäigukasti juhtimine ja automaatkäigukasti tööpõhimõte
Automaatkäigukastiga auto: plussid ja miinused
Alustame positiivsetest. Automaatkäigukasti paigaldamine võimaldab juhil sõidu ajal käigukangi mitte kasutada, samuti ei kasutata jalga pidevalt siduri vajutamiseks kõrgemale või madalamale käigule lülitamisel.
Teisisõnu, kiiruse muutus toimub automaatselt, see tähendab, et kast ise võtab arvesse sisepõlemismootori koormust, sõiduki kiirust, gaasipedaali asendit, juhi enda soovi järsult kiirendada. või sujuvalt liikuda jne.
Tänu sellele suureneb oluliselt automaatkäigukastiga auto juhtimise mugavus, käigud vahetavad automaatselt, pehmelt ja sujuvalt, mootor, käigukast ja šassiielemendid on kaitstud suurte koormuste eest. Veelgi enam, paljud automaatkäigukastid pakuvad võimalust mitte ainult automaatseks, vaid ka manuaalseks käiguvahetuseks.
Mis puudutab miinuseid, siis need on ka saadaval. Esiteks on automaatkäigukast ehituslikult keeruline ja kallis seade, mida iseloomustab vähenenud hooldatavus ja ressurss võrreldes mehaaniliste (manuaal) käigukastidega. Seda tüüpi käigukastiga auto tarbib rohkem kütust, automaatkäigukast annab ratastele vähem pöördemomenti, kuna automaatkäigukasti efektiivsus on mõnevõrra vähenenud.
Samuti seab automaatkäigukasti olemasolu autos juhile teatud piirangud. Näiteks automaatkast vajab enne sõitu soojaks, soovitav on vältida pidevaid järske starte ja liiga intensiivset pidurdamist.
Automaatkastiga autol on libisemine võimatu, automaatkastiga autot ei tohi vedada suurel kiirusel ilma veorattaid rippumata jne. Lisame veel, et sellist kasti on keerulisem ja kulukam hooldada.
Automaatkast: seade
Nii et isegi teatud puudustega on automaatne hüdromehaaniline käigukast mitmel põhjusel olnud pikka aega kõige levinum lahendus pöördemomendi muutmisel muud tüüpi automaatkäigukastide hulgas.
Esiteks, isegi kui võtta arvesse asjaolu, et selliste käigukastide ressurss ja jõudlus on "mehaanika" omast madalam, on hüdromehaaniline käigukast üsna töökindel ja vastupidav. Nüüd vaatame automaatkäigukasti seadet.
Automaatkäigukast koosneb järgmistest põhielementidest:
- Pöördemomendi muundur. Seade täidab siduri funktsiooni analoogselt manuaalkäigukastiga, kuid ühele või teisele käigule lülitumiseks pole juhi osalemine vajalik;
- Planetaarne käigukomplekt, mis sarnaneb manuaalse "mehaanika" käiguplokiga ja võimaldab käikude vahetamisel ülekandearvu muuta;
Piduririba ja sidurid (esi-, tagumine sidur) võimaldavad sujuvalt ja õigeaegselt käike vahetada; - Automaatkäigukasti juhtimine. See koost sisaldab õlivanni (karbivann), käigupumpa ja klapikarpi;
Automaatkäigukasti juhitakse valija abil. Reeglina on automaatkäigukastidel järgmised põhirežiimid:
- P režiim – parkimine;
- R režiim – tagurdamine;
- Režiim N – neutraalne käik;
- Režiim D – edasisõit automaatse käiguvahetusega;
Saadaval võivad olla ka muud režiimid. Näiteks L2 režiim tähendab, et edasi liikudes lülitatakse sisse ainult esimene ja teine käik, L1 režiim näitab ainult esimese käigu kaasamist, S režiimi all tuleks mõista sporti, võib olla erinevaid "talve" režiime. , jne.
Lisaks saab rakendada automaatkäigukasti käsitsijuhtimise imitatsiooni, see tähendab, et juht saab käike iseseisvalt (käsitsi) üles või alla lülitada. Samuti lisame, et automaatkäigukastil on sageli ka kick-down režiim (kick-down), mis võimaldab autol vajadusel järsult kiirendada.
"Kick-down" režiim aktiveeritakse, kui juht vajutab järsult gaasi, misjärel lülitub kast kiiresti madalamale käigule, võimaldades seeläbi mootoril kõrgetele pööretele tõusta.
Nagu näha, koosneb automaatkäigukast tegelikult nii pöördemomendi muundurist, mehaanilisest käigukastist kui ka juhtimissüsteemist, mis koos moodustavad hüdromehaanilise käigukasti. Vaatame tema seadet.
Pöördemomendi muunduri tööpõhimõte ja konstruktsioon
Pöördemomendi muundur on vajalik pöördemomendi edastamiseks ja muutmiseks mootorist kasti. Pöördemomendi muundur vähendab ka vibratsiooni. Pöördemomendi muunduri seade eeldab pumba, turbiini ja reaktoriratta olemasolu.
Pöördemomendi muunduril on ka lukustussidur ja vabakäik. Pöördemomendi muundur (GDT, kõnekeeles sageli nimetatud "sõõrik") on osa automaatkäigukastist, kuid sellel on eraldi korpus, mis on valmistatud vastupidavast materjalist, mis on täidetud töövedelikuga.
GDT pumba ratas on ühendatud mootori väntvõlliga. Turbiiniratas on ühendatud käigukasti endaga. Turbiini ja pumba rataste vahel on ka reaktori ratas, mis on fikseeritud. Kõigil pöördemomendi muunduri ratastel on labad, mis erinevad oma kuju poolest. Labade vahel on kanalid, mille kaudu käigukasti vedelik läbib (käigukastiõli, ATF, inglise keeles Automatic Transmissions Fluid).
Lukustussidur on vajalik pöördemomendi muunduri lukustamiseks teatud töörežiimides. Ülekäigusidur või vabaratas vastutab selle eest, et jäigalt fikseeritud reaktori ratas saaks pöörata vastupidises suunas.
Nüüd vaatame, kuidas pöördemomendi muundur töötab. Selle töö põhineb suletud tsüklil ja seisneb selles, et ülekandevedelik tarnitakse pumbarattalt turbiinirattale. Seejärel siseneb vedeliku vool reaktori rattasse.
Reaktori labad on ette nähtud ATP vedeliku voolukiiruse suurendamiseks. Seejärel suunatakse kiirendatud vool pumba rattale, pannes selle pöörlema suuremal kiirusel.Tagajärjeks on pöördemomendi suurenemine. Tasub lisada, et maksimaalne pöördemoment saavutatakse siis, kui pöördemomendi muundur pöörleb kõige madalamal kiirusel.
Kui mootori väntvõll pöörleb üles, võrdsustuvad pumba ja turbiini rataste nurkkiirused ning käigukasti vedeliku vool muudab suunda. Seejärel käivitatakse vabaratas, misjärel hakkab reaktori ratas pöörlema. Sel juhul lülitub pöördemomendi muundur vedeliku sidumisrežiimile, see tähendab, et edastatakse ainult pöördemomenti.
Kiiruse edasine suurenemine viib pöördemomendi muunduri blokeerimiseni (lukustussidur on suletud), mille tulemuseks on pöördemomendi otsene ülekanne mootorilt kasti. Sel juhul toimub gaasiturbiinmootori blokeerimine erinevatel käikudel.
Tuleb märkida, et kaasaegsetes automaatkäigukastides rakendatakse pöördemomendi muunduri lukustussiduri libisemisega töörežiimi. See režiim välistab pöördemomendi muunduri täieliku blokeerimise.
Seda töörežiimi saab rakendada sobivate tingimuste korral, st kui koormus ja kiirus on selle aktiveerimiseks sobivad. Siduri libisemise peamiseks ülesandeks saab auto intensiivsem kiirendamine, väiksem kütusekulu, pehmem ja sujuvam käiguvahetus.
Millest automaatkäigukast koosneb: kuidas karbi mehaaniline osa on paigutatud ja töötab
Automaatkäigukast ise (automaatkäigukast), nagu ka mehaaniline, muudab pöördemomenti sammude kaupa, kui auto liigub edasi, ja võimaldab ka tagasikäigu sisselülitamisel liikuda tagasi.
Sel juhul kasutavad automaatkäigukastid tavaliselt planetaarkäigukasti. See lahendus on kompaktne, võimaldab teil teostada tõhusat tööd. Näiteks manuaalkäigukastil on sageli kaks planetaarülekannet, mis on ühendatud järjestikku ja töötavad koos.
Käigukastide kombineerimine võimaldab saada kastis vajaliku arvu samme (kiirusi). Lihtsatel automaatkäigukastidel on neli kiirust (neljakäiguline automaat), tänapäevastel lahendustel võib aga olla kuus, seitse, kaheksa või isegi üheksa astet.
Planetaarkäigukast sisaldab mitut järjestikust planetaarülekannet. Sellised ülekanded moodustavad planetaarülekande komplekti. Iga planetaarülekanne sisaldab:
- päikesevarustus;
- satelliidid;
- ringkäik;
- vedaja;
Võimalus muuta pöördemomenti ja edastada pöörlemist muutub kättesaadavaks, kui planetaarülekande elemendid on blokeeritud. Blokeerida saab ühte või kahte elementi (päike või rõngasratas, kandur).
Kui hammasratas on lukus, siis ülekandearv suureneb. Kui päikeseülekanne on paigal, siis ülekandearv väheneb. Blokeeritud kandur tähendab, et toimub pöörlemissuuna muutus.
Hõõrdsidurid (hõõrdsidurid), aga ka pidur, vastutavad luku enda eest. Sidur blokeerib planetaarkäigukomplekti osad omavahel, pidur aga hoiab käigukasti korpusega ühenduse tõttu kinni vajalikud käigukasti elemendid. Sõltuvalt konkreetse automaatkäigukasti konstruktsioonist võib kasutada lint- või mitmekettapidurit.
Sidurid ja pidurid on suletud hüdrosilindrite abil. Selliste hüdrosilindrite juhtimine toimub spetsiaalsest moodulist (jaotusmoodul).
Isegi automaatkäigukasti üldises konstruktsioonis võib esineda ülekäigusidurit, mille ülesanne on hoida kandurit, mis võimaldab vältida selle pöörlemist vastupidises suunas. Selgub, et automaatkäigukastis vahetatakse käike tänu siduritele ja piduritele.
Automaatkäigukasti juhtimine ja automaatkäigukasti tööpõhimõte
Mis puutub automaatkäigukasti tööpõhimõtetesse, siis kast töötab etteantud algoritmi järgi sidurite ja pidurite sisse- ja väljalülitamiseks. Kaasaegsete käigukastide sellise sisse- ja väljalülitamise juhtimissüsteem on elektrooniline, see tähendab, et sellel on valija (hoob), andurid ja käigukasti ECU.
Automaatkäigukasti juhtseade on integreeritud ECM-i ja on tihedalt seotud mootori juhtseadmega. Analoogiliselt mootori ECU-ga suhtleb automaatkäigukasti juhtseade ka erinevate anduritega, mis edastavad sellele signaale käigukasti kiiruse, käigukasti vedeliku temperatuuri, gaasipedaali asendi, valija seadistusrežiimide jms kohta.
Edastamise ECU töötleb vastuvõetud signaale ja saadab seejärel käsud jaotusmooduli täiturmehhanismidele. Sellest tulenevalt määrab kast, milline käik teatud tingimustes (üles või alla) sisse lülitada.
Samal ajal pole selgelt määratletud algoritmi, see tähendab, et üleminekupunkt erinevatele käikudele on "ujuv" ja selle määrab kasti ECU ise. See funktsioon võimaldab süsteemil paindlikumalt töötada.
Klapi korpus (teise nimega hüdroplokk, hüdroplaat, jaotusmoodul) juhib tegelikult ATF käigukasti vedelikku, vastutades automaatkäigukasti sidurite ja pidurite töö eest. Sellel moodulil on solenoidventiilid (solenoidid) ja spetsiaalsed jaoturid, mis on omavahel ühendatud kitsaste kanalitega.
Samuti soovitame lugeda artiklit, mida teha, kui mootori ja käigukasti vahel on leke. Sellest artiklist saate teada, miks mootori ja käigukasti ristmikul sisepõlemismootorist mootoriõli lekib ning mida sel juhul teha.
Käiguvahetuseks on vaja solenoide, mis reguleerivad kastis oleva töövedeliku rõhku. Nende ventiilide tööd juhib ja reguleerib automaatkäigukasti juhtseade. Turustajad vastutavad töörežiimide valiku eest ja neid aktiveeritakse kangi (selektori) abil.
Käigukasti pump vastutab hüdraulikavedeliku ringluse eest automaatkäigukastis. Pumbad on hammasratta ja labaga, neid käitab pöördemomendi muunduri rummu. Oluline on mõista, et pump koos hüdroplaadiga (hüdroblokk) on automaatkäigukasti hüdroosa konstruktsioonis kõige olulisemad osad.
Arvestades asjaolu, et kast kipub töötamise ajal kuumenema, on automaatkäigukastil sageli oma jahutussüsteem. Sel juhul võib olenevalt konstruktsioonist olla eraldi automaatkäigukasti õlijahuti või jahuti või soojusvaheti, mis sisaldub jõuallika üldises jahutussüsteemis.
Mis on tulemus
Ülaltoodud teavet arvesse võttes saab selgeks, et automaatkäigukast on terve mehaaniliste, hüdrauliliste ja elektrooniliste seadmete kompleks. Sel juhul toimub juhtimine nii hüdraulika kui ka elektroonilise seadme abil.
Samuti tuleb märkida, et automaatkäigukastide paigutus võib esi- ja tagaveoliste sõidukite puhul erineda, kuigi enamik komponente on samad.
Kui me räägime automaatkäigukasti mehaanilisest osast, siis selle seadmes kasutatakse planetaarülekannet, mis eristab seda tüüpi käigukasti tavapärasest "mehaanikast" (paralleelvõllid ja nende külge kinnitatud käigud, mis on omavahel haarduvad, on paigaldatud mehaanilisse käigukasti).
Pöördemomendi muunduri osas võib seda seadet pidada automaatkäigukasti eraldi elemendiks, kuna gaasiturbiinmootor on paigutatud mootori ja käigukasti vahele, täites siduri funktsioone analoogselt manuaalkäigukastiga.
Soovitame lugeda ka artiklit, kuidas mootorit pidurdada. Sellest artiklist saate teada, kuidas see pidurdamise ja auto kiiruse vähendamise meetod võib sõiduki töötamise ajal kasulik olla.
Samuti juhitakse automaatkäigukasti sees olevat õlipumpa pöördemomendi muundurist. Määratud pump loob ülekandevedeliku töörõhu, mis omakorda võimaldab teil kasti juhtida.
Lõpetuseks märgime, et te ei tohiks proovida käivitada automaatkäigukastiga autot ilma starterita (kiirendusest), nagu seda manuaalkäigukastiga autode puhul sageli tehakse. Fakt on see, et automaatkäigukasti pumpa käitab mootor.
Selgub, et kui sisepõlemismootor ei tööta, ei teki kastis töötava käigukasti vedeliku survet. See tähendab, et ilma rõhuta pole automaatkäigukasti juhtimist võimalik rakendada ja olenemata töörežiimi valimise lüliti asendist. Veelgi enam, katse käivitada auto automaatse "tõuke" abil võib käigukasti tõsiselt kahjustada.
