Da li ste se ikada zapitali šta je princip automatskog menjača? Zašto nema papučice kvačila?
Šta se dešava u kutiji kada je menjač u pogonu? Šta znači P R N D? U ovom članku smo pokušali da odgovorimo na ova pitanja i detaljno objasnimo kako funkcioniše automatski menjač.
Važna napomena: automatski menjač je stvorio Gogu Constantinescu, rumunski pronalazač, a prvi put je postavljen na automobil 1923. godine.
[[ad number=“1”]]
Zbog loših performansi nije masovno proizveden. General Motors je, međutim, uspeo da ponudi menjač Hidramatic 1939. Ovo je bio prvi automatski menjač koji se mogao masovno proizvoditi.
Koja je svrha automatskog menjača?
Glavna svrha automatskog menjača je da radi u tandemu sa motorom, menjajući brzine bez potrebe da vozač interveniše. S obzirom da se motor mora okretati sa određenom brzinom kako bi motor mogao pravilno da se okreće, prenos je taj koji povećava ili smanjuje snagu motora u zavisnosti od potrebe.
Elektronski računar menjača je taj koji može da proveri i izvrši svaku promenu zbog senzora brzine automobila, brzine motora, položaja papučice gasa itd.
Pre svega, prenos je veoma važan element u mehaničkom delu automobila. Bez njega bi automobili imali samo jedan odnos brzine, zasnovan na željenoj maksimalnoj brzini. Na primer, za brzinu od 90 km / h, ovaj odnos bi bio sličan trećem stepenu prenosa u ručnom menjaču. Tako bi automobil izuzetno teško napustio mesto i velikom brzinom bi se okretao velikom brzinom, čineći ga neupotrebljivim.
[[ad number=“2”]]
Generalno, zupčanici u menjaču omogućavaju pravilno i efikasno korišćenje brzine motora i istovremeno optimizuju njegovu radnu brzinu. U slučaju automatskog menjača, za razliku od ručnog, planetarni prenosnik je onaj koji proizvodi različite odnose brzina. Videćemo kasnije šta ovo predstavlja.
Koliko vrsta automatskih menjača postoji?
Vrste automatskih menjača
Svaki proizvođač automobila bira da koristi određenu vrstu automatskog menjača, u zavisnosti od modela automobila koji želi da montira itd. Ovde ćemo predstaviti pet od mnogih varijacija ove vrste kutija:
Sa dvostrukom spojkomOvaj model se smatra najboljim od svih vrsta automatskih menjača, a ovaj model ima izuzetno jednostavan princip rada, zasnovan na dve spojke. Konkretno, rade sinhrono, svaki spoj po korak.
[[ad number=“3”]]
Automatski menjač sa dvostrukom spojkom se u osnovi sastoji od dva paralelno montirana ručna menjača, jedan sa neparnim koracima i jedan sa parnim. Ovde imamo dve vrste:
Sa suvim, jednostrukim, električno kontrolisanim spojkama
Sa mokrim, višedisnim, hidraulički upravljanim spojkama
Proizvođači automobila koji su odabrali ovu vrstu kutija su:
Volksvagen (Borg Varner) - DSG (menjač sa direktnim menjačem)
Audi - S-Tronic
Porsche (ZF) - PDK (Porsche Doppel Kupplunggetriebe)
Sedište
Renault (Getrag) - EDC (efikasno dvostruko kvačilo)
Ford (Getrag) - PoverShift
[[ad number=“4”]]
Fiat (FPT) - DDCT (dvostruki prenos na suvo kvačilo)
Mercedes-Benz (Getrag) - SpeedShift
Mitsubishi (Getrag) - TC-SST (dvostruko kvačilo Sport menjač)
Sa pretvaračem obrtnog momenta
Kutija koju koristi većina proizvođača automobila, kao što su:
BMV
Mercedes-Benz
Jaguar
Poznato je da je novija generacija ovog automatskog menjača (9-stepena je najnovija verzija) vrlo udobna za upotrebu, menja brzine bez ikakvih udaraca, pa čak i smanjuje potrošnju goriva.
U slučaju ovog menjača, pri maloj brzini, motor isključuje prenos. Kvačilo je zamenjeno hidrotransformatorom obrtnog momenta koji deluje kao prenosnik kretanja do menjača uz pomoć ulja u menjaču.
CVT (sa kontinuiranom varijacijom)
Ovu vrstu menjača uglavnom koriste azijski proizvođači automobila, na primer:
[[ad number=“5”]]
Nissan
Toyota
Subaru
CVT je poznat i kao jednosmerni ili neprekidni prenos zbog svog različitog principa rada. Tačnije, uspeva da poveća snagu rotacionog kretanja motora zasnovanog na lancu ili remenu koji trajno menja svoj oblik.
Kao zanimljivu kratku istoriju možemo vam reći da je prvi pokušaj CVT kutije napravio Leonardo da Vinci 1490. godine, a 1926. godine George Constantinescu uspeo je da modifikuje ovu vrstu kutije u formuli vrlo bliskoj današnjoj.
Robotizacija
Ovaj automatski menjač je najjeftinija opcija od svih, jer je prisutan u modelima koje su stvorili Dacia i Opel. Stvoren je na osnovu ručnog menjača i iz tog razloga ga mnogi ne smatraju automatskim menjačem u istinskoj snazi reči.
[[ad number=“6”]]
Njegov princip rada zasnovan je na klasičnom mehanizmu ručnog menjača. Pored toga, upravljački prenosnik na menjaču zamenjen je sistemom elektro-hidrauličnih ili električnih servomehanizama koji takođe kontroliše kvačilo.
Promena stepena prenosa se vrši automatski pomoću elektronske upravljačke jedinice, ali može i ručno, vozač, rukovanjem lopaticama na upravljaču ili menjaču.
Redni
Sekvencijalni menjač se prvi put pojavio između 1970. i 1980. godine, kao rezultat ideje da se brzine menjaju mnogo brže nego kroz ručni menjač. Kao što i samo ime govori, ovaj menjač menja brzine uzastopno i vrlo brzo, tako da ne možete pogrešiti ili izostaviti bilo koji stepen prenosa.
Ova vrsta menjača je takođe zasnovana na ručnom menjaču (plus kvačilo sa pločom, diskom i ležajem), ali su papučica kvačila i volan zamenjeni određenim elektronskim ili hidrauličkim sistemima. Dakle, brzine vozač može automatski ili ručno menjati, bez odlaganja i grešaka.
[[ad number=“7”]]
Dalje, koje su komponente automatskog menjača uopšte?
Komponente automatskog menjača
Automatski menjač se, pre svega, sastoji od tri glavna dela:
Hidrotransformator ili pretvarač obrtnog momenta
Planetarni zupčanici / mehanizmi, zajedno sa višedisnim kočnicama i kvačila
Elektrohidraulični računarski sanduk (Mehatronički)
Pored toga, svaki je podeljen na nekoliko podsklopova, kao primer na 7G-tronic, 7-stepenom menjaču, kompanije Mercedes-Benz:
Pretvarač obrtnog momenta / hidrotransformator
[[ad number=“8”]]
Turbina
Stator
Rotor
Ventil za odzračivanje u kućištu kutije
Pumpa za ulje - pomaže u generisanju pritiska na osnovu broja obrtaja motora
B1 multidisc kočnica
K1 višedisne kvačila
Ravigneauk planetarni mehanizam
B3 multidisc kočnica
K2 višedisne kvačila
Jednostavan planetarni mehanizam
BR multidisc kočnica
[[ad number=“9”]]
K3 višedisne kvačila
Multidiskova kočnica B2
Igla za parkiranje u režimu parkiranja
Vodeći prsten senzora brzine
Poluga selektora programa - elektrohidraulični upravljački modul
Magnetni prsten N2 senzora brzine
Elektrohidraulični upravljački modul, sa magnetnim ventilima, senzorima i mehatronikom
Magnetni prsten senzora rotacije
Elektromagnetni ventili (solenoid) - pokreću kočnice i kvačila sa više diskova
Kontrolisana klizna kvačila koja blokira hidrotransformator
[[ad number=“10”]]
I3 / 8n4 - Mehatronski / elektronski upravljački i komandni modul / računar sa menjačem
Sada ćemo objasniti ulogu svakog od tri glavna dela:
Hidrotransformator ili pretvarač obrtnog momenta
Razlog zašto automobil može stajati mirno čak i dok motor radi je diskontinuitet protoka snage između njega i menjača. Na primer, u ručnom menjaču to se može učiniti pritiskom na papučicu kvačila. U slučaju automatskog menjača postoji hidrotransformator ili pretvarač obrtnog momenta koji „brinu“ o ovom aspektu.
Ova komponenta je postavljena na prednjoj strani kutije, tačno tamo gde je stvorena direktna veza sa motorom.
Kućište pretvarača pričvršćeno je vijcima zamašnjaka motora i njegovo rotaciono kretanje se odvija istom brzinom kao i motor. Glavne funkcije hidrotransformatora su:
Posreduje prenos snage sa motora na ulazno vratilo menjača
Povećava obrtni momenat motora
[[ad number=“11”]]
Hidrotransformator radi na bazi hidrauličke snage zahvaljujući prenosnoj tečnosti (ATF). Njegov princip rada može se detaljno objasniti kroz njegove sastavne delove:
Pumpa
Ovaj centrifugalni podsklop montiran je direktno na kućište hidrotransformatora koje je takođe pričvršćeno na zamajac motora, kao što sam ranije rekao.
Dok se okreće istom brzinom kao i motor, pumpa šalje tečnost napolje dok stvara vakuum koji veliku količinu tečnosti izvlači u svoj centar, a zatim u turbinu. Dizajn pumpe podseća na ventilator.
Stator
Nalazi se između pumpe i turbine. Stator ima ulogu da vrati ulje u menjač turbine natrag na pumpu, da poveća obrtni momenat motora kako bi mogao da pomera točkove automobila i da smanji taj obrtni momenat kada automobil ubrza. Stator izgleda kao propeler aviona.
[[ad number=“12”]]
Turbina
Turbina je postavljena unutar hidrotransformatora i podseća na oblik pumpe. Povezan je direktno na ulazno vratilo menjača, ali ne i na pumpu. To mu omogućava da se okreće različitom brzinom, pa će motor moći da radi na drugačiji način od ostalih komponenata menjača.
Blokada kvačila
Zbog dinamike fluida, snaga se gubi tokom prenosa ulja između pumpe i turbine. U ovom slučaju, turbina će imati niže rotaciono kretanje od pumpe, što je situacija koja ne smeta kada automobil napusti mesto. Umesto toga, kada se automobil kreće, osetićete smanjenje snage.
Da bi rešili ovaj problem, moderni pretvarači obrtnog momenta takođe imaju kvačilo za zaključavanje povezano sa turbinom. Počinje da radi, putem računara, kada mašina dostigne određenu brzinu i ima ulogu prilagođavanja brzine rotacije turbine brzini rotacije pumpe.
[[ad number=“13”]]
U slučaju automatskih menjača najnovije generacije, hidro transformator radi samo u slučaju odlaska sa mesta, do maksimalne brzine od 25 km / h, i u slučaju promene brzine. U suprotnom se zaglavi jer na taj način može povećati efikasnost prenosa.
Planetarni zupčanici / mehanizmi, višedisčne kočnice i kvačila
Kada automobil postigne veću brzinu, biće potrebno manje obrtnog momenta da bi se održao nivo brzine. Uobičajeno, menjač može povećati ili smanjiti obrtni momenat potreban za pomeranje točkova na osnovu prenosnih odnosa.
Dakle, kada je odnos veći, obrtni momenat će biti manji i obrnuto. U slučaju automatskog menjača, odnosi brzina se automatski povećavaju i smanjuju zbog planetarnih mehanizama.
Tri komponente planetarnih zupčanika su:
Centralni zupčanik (Sun Gear) - pozicioniran u centru planetarnog zupčanika
[[ad number=“14”]]
Mali planetarni zupčanici plus nosač - centralni zupčanik povezan je sa tri ili četiri manja točka postavljena oko njega i poduprta nosačem. Svaki točak ima svoje rotirajuće vratilo, koje je povezano sa nosačem. U isto vreme, svi ovi točkovi kruže oko centralnog zupčanika.
Prstenasti zupčanik - spoljni točak sa unutrašnjim zupcima. Ovo je u stalnoj vezi sa planetarnim zupčanicima, obuhvatajući čitav gornji sklop.
Kočnice sa više diskova stvorene su od metala obloženog materijalom od organskog trenja, a njihova uloga je da zaustave zupčanik ili zupčasti zupčanik ako je potrebno. Njima se upravlja pomoću određenog hidrauličkog sistema.
Pored toga, automatski menjač ima niz kvačila povezanih na različitim tačkama planetarnih zupčanika. Stvoreni od nekoliko metalnih i frikcionih diskova, oni mogu upravljati kvačilom kada se pritisnu.
[[ad number=“15”]]
Pojedinačno kvačilo ima mogućnost promene stanja planetarnog zupčanika, pretvarajući ga u ulazni ili stacionarni zupčanik. Spojnicama se istovremeno automatski upravlja mehaničkim, električnim i hidrauličkim mehanizmom.
Elektrohidraulični računarski sanduk (Mehatronički)
Ova komponenta je odgovorna za hidrauličko aktiviranje spojnica i delimične transmisije. Termin „mehatronički“ sastoji se od pojmova mehaničko i elektronsko, jer se sastoji od:
Elektronski sistem koji kontroliše menjač - odgovoran je za izbor ispravnog stepena prenosa i izračunava tačan trenutak promene brzine na osnovu informacija dobijenih iz: brzine i rasporeda rada, brzine motora i položaja papučice gasa.
Senzori
Hidraulični sistem upravljanja - deluje na komande spojnice kroz niz složenih radnji izvedenih u savršenoj koordinaciji.
U tehničkim terminima, mehatronika se sastoji od grupe ventila koji su povezani hidrauličkim putem i koji puštaju u rad vilice koje pokreću lančanike.
Šta znači P R N D?
Za razliku od ručnog menjača koji ima zupčanike označene na ukrasnom poklopcu montiranom na navrtku menjača, automatski automatski ima slova P R N D. Šta oni predstavljaju?
P (Park) - način parkiranja koji zaključava pogonske točkove, ali ne zauzima mesto ručne kočnice i nije povezan sa njim. U trenutku kada zaustavite automobil, birač se prebacuje u položaj P tako da možete zaustaviti, a zatim ponovo pokrenuti motor.
R (Reverse) - unazad ili unazad. Može se koristiti samo kada je automobil potpuno zaustavljen. Obično se može odabrati pritiskom na dugme.
N (Neutral) - neutralni režim, baš kao i ručni menjač. Kada je odabran, automobil ne može da krene. Koristi se, na primer, u mirovanju duže od 20 sekundi kako se ne bi istrošile spojke (za menjače sa dvostrukom spojkom) ili tokom vuče.
D (Vožnja) - režim vožnje, koji se koristi za pokretanje automobila i vožnju. Omogućava upotrebu svih brzina, osim unazad.
Pored toga, postoji nekoliko opcionalnih programa:
S (Sport) - neki automobili takođe imaju ovaj modul koji nudi promenu brzina pri većim brzinama za dodatnu sportskost.
E (Eco) - ekonomičan način rada, koristi se za malu potrošnju goriva.
A (Adaptive) - računar sa automatskim menjačem ima mogućnost da utvrdi stil vožnje vozača na osnovu informacija primljenih od papučice kočnice, ubrzanja i brzine automobila. U zavisnosti od rezultata, bira najprikladniji režim između Sport i Eco.
Dugme za zimu - kada se aktivira, omogućava vam da mesto napustite direktno u 2. brzini i ograničava vuču točkova promenom brzine na najnižu brzinu.
Zaključak
Poslednjih godina, automatski menjač je stekao dosta osnova u poređenju sa manuelnim zbog svojih mnogih prednosti, kao što su:
- Pravilna i brza promena brzine
- Prenos starijih parova
- Udobnost tokom vožnje, posebno u saobraćaju ili na velikim udaljenostima
- Pojačanje obrtnog momenta motora
Princip rada takve kutije je veoma složen, kao što se videlo u ovom članku, ali rezultat je izvanredan. Pored toga, pojava automatskih menjača revolucionirala je tržište automobila od prvih pokušaja.
