جهاز النقل الأوتوماتيكي للسيارة ومبدأ التشغيل. أنواع ناقل الحركة الأوتوماتيكي

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 11:53

في الآونة الأخيرة ، تكتسب عمليات النقل التلقائي شعبية متزايدة. وهناك أسباب لذلك. مثل هذا الصندوق أسهل في التشغيل ولا يتطلب "اللعب" المستمر مع القابض في الاختناقات المرورية. في المدن الكبيرة ، يكون هذا الحاجز بعيدًا عن المألوف. لكن جهاز النقل الأوتوماتيكي يختلف اختلافًا كبيرًا عن الميكانيكا الكلاسيكية. يخشى العديد من سائقي السيارات ركوب السيارات بمثل هذا الصندوق. ومع ذلك ، فإن مخاوفهم غير مبررة. مع التشغيل السليم ، لن يستمر ناقل الحركة الأوتوماتيكي بأقل من الميكانيكا. ولكن من أجل فهمها بشكل أفضل ، يجب أن تدرس بالتفصيل جهاز ناقل الحركة الأوتوماتيكي للسيارة. سنتحدث عن هذا في مقالنا اليوم.

أصناف

هناك عدة أنواع من هذه الصناديق. لذا فهم يميزون:

• ناقل حركة أوتوماتيكي هيدروليكي.
• الروبوتية (DSG).
• متغير.

ما هي مميزات كل منها؟ النظر أدناه.

كلاسيكناقل حركة أوتوماتيكي

ناقل الحركة الهيدروميكانيكي هو أكثر أنواع ناقل الحركة الأوتوماتيكي شيوعًا. يفترض جهاز مثل هذا الصندوق وجود محول عزم الدوران وعلبة تروس يدوية ونظام تحكم. لكن هذا التصميم يمارس على مركبات الدفع الخلفي. إذا كانت هذه سيارة ذات دفع أمامي ، فسيتم تضمين الترس التفاضلي أيضًا في جهاز النقل الأوتوماتيكي ، والعتاد الرئيسي.

محول عزم الدوران (المعروف بالعامية "دونات") هو الوحدة الرئيسية في هذا ناقل الحركة. إنه يعمل على تغيير ونقل عزم الدوران من حذافة المحرك إلى علبة التروس اليدوية. تعمل الدونات أيضًا على إخماد التذبذبات والاهتزازات التي تحدث أثناء نقل قوى الدوران من محرك الاحتراق الداخلي.

يتكون محول عزم الدوران من عدة عجلات. هذا هو:

• توربين.
• مفاعل.
• عجلة المضخة.

يشتمل التصميم أيضًا على قوابض - الحظر والتحرك الحر. كل هذه التفاصيل مُرفقة في علبة حلقيّة منفصلة ، والتي تشبه الكعكة (ومن هنا الاسم المحدد).

عجلة المضخة متصلة بالعمود المرفقي للمحرك. يتفاعل التوربين مع ناقل الحركة اليدوي. بين هذين العنصرين توجد عجلة المفاعل. إنه ، على عكس كل الآخرين ، لا يتحرك. تحتوي كل عجلة من المحولات الهيدروليكية ذات ناقل الحركة الأوتوماتيكي على شفرات يمر بينها سائل ATP العامل.

تم تصميم قابض قفل ناقل الحركة الأوتوماتيكي لحجب GTF (دونات) في أوضاع تشغيل محددة لمحرك الاحتراق الداخلي. قابض مجاني(يشار إليه أيضًا باسم التجاوز) يقوم بتدوير عجلة المفاعل في الاتجاه المعاكس.

عمل GTF

يتم تنفيذه في دورة مغلقة. لذلك ، يبدأ سائل ATP بالتدفق من المضخة إلى التوربين ، ثم إلى عجلة المفاعل بسبب الشكل الخاص للشفرات ، يبدأ معدل تدفق الزيت في النمو بشكل مطرد. يتسبب سائل ATP في دوران عجلة المضخة بشكل أسرع. هذا يزيد من قوة عزم الدوران. بالمناسبة ، يتم تحقيق الحد الأقصى من المعلمة بسرعات دنيا. يعد ذلك ضروريًا حتى تبدأ السيارة في التحرك بسلاسة حتى تحت الحمل. عندما تبدأ السيارة في زيادة السرعة ، يعمل القابض ويغلق محول عزم الدوران. في هذه الحالة ، يتم إجراء نقل مباشر لعزم الدوران. وتجدر الإشارة إلى أنه يتم تنشيط القابض القفلي في ناقل الحركة الأوتوماتيكي في جميع التروس بما في ذلك التروس الخلفية.

تستخدم السيارات الحديثة القابض النعال. يمنع هذا الوضع الآلية من الانغلاق التام ، مما له تأثير إيجابي على استهلاك الوقود وركوب سلس.

التروس الكوكبية

يعمل هذا التجميع كإرسال يدوي. يمكن تصميم علبة التروس لأربع أو ست أو سبع أو ثماني سرعات. في حالات نادرة ، يتم استخدام ناقل حركة أوتوماتيكي من تسع سرعات (على سبيل المثال ، في سيارات لاند رور).

نواصل دراسة جهاز النقل الأوتوماتيكي. يتكون الترس الكوكبي من عدة تروس متسلسلة. إنهم يشكلون مجموعة تروس كوكبية. تتضمن كل سرعات عدةالعناصر:

• الترس الدائري.
• أقمار صناعية.
• صن جير
• الناقل.

كيف يتم تغيير عزم الدوران؟ عند دراسة جهاز محول عزم ناقل الحركة الأوتوماتيكي ، تجدر الإشارة إلى أن هذه العملية تتم باستخدام عدة عناصر من مجموعة التروس الكوكبية. كان هذا هو الناقل ، بالإضافة إلى ترسين (الشمس والتاج). يسمح لك حظر الأخير بزيادة نسبة التروس. على العكس من ذلك ، فإن ترس الشمس يقلل من هذه النسبة. والناقل يغير اتجاه دوران العناصر

يتم القفل باستخدام براثن. هذا نوع من الفرامل الذي يحمل أجزاء معينة من علبة التروس عن طريق توصيلها بعلبة التروس. اعتمادًا على نوع السيارة ("Mazda" هو هذا أو "Ford") ، يفترض جهاز النقل الأوتوماتيكي وجود شريط أو مكابح متعددة الأقراص. يغلق بأسطوانات هيدروليكية. يتم التحكم في الأخير من وحدة التوزيع. يتم استخدام قابض التجاوز لمنع الناقل من الدوران في الاتجاه المعاكس.

النظام الإلكتروني

جهاز وتشغيل ناقل حركة أوتوماتيكي لسيارة حديثة مستحيل بدون نظام تحكم إلكتروني. يشمل:

• وحدة تحكم.
• مستشعرات الإدخال.
• محدد ناقل الحركة الأوتوماتيكي (سننظر في الجهاز لاحقًا).
• وحدة التوزيع

لاحظ أن قائمة عناصر الإدخال واسعة جدًا. إذن ، هذا يشمل المستشعرات:

• مواقف دواسة الغاز.
• درجات حرارة سائل ATP.
• سرعات مدخل ومخرج عمود الدوران.
• مواضع محدد التروس الأوتوماتيكي.

تعالج وحدة التحكم في ناقل الحركة الأوتوماتيكي باستمرار الإشارات التي تأتي من هذه العناصر وتولد نبضات تحكم للمشغلات. هذه الوحدة تتواصل مع المحرك ECU.

تنشط وحدة التوزيع قوابض الاحتكاك وتتحكم في تدفق سائل ATP في ناقل الحركة. تتكون هذه الوحدة من بكرات التحكم وصمامات الملف اللولبي المشغلة ميكانيكيًا. هذه الأجزاء محاطة بعلبة ألومنيوم منفصلة ومترابطة بواسطة القنوات.

عنصر مهم في ناقل حركة هوندا الأوتوماتيكي هو الملفات اللولبية. وتسمى أيضًا صمامات الملف اللولبي. إنها ضرورية لتنظيم ضغط زيت ناقل الحركة. وتؤدي البكرات وضع تشغيل الصندوق. يتم تشغيل العناصر من ذراع ناقل الحركة الأوتوماتيكي.

نظرًا لأن زيت ATP هو سائل العمل الرئيسي ، يتم توفير مضخة من نوع التروس في جهاز أي ناقل حركة أوتوماتيكي. إنه يعمل من محور محول عزم الدوران وهو أساس النظام الهيدروليكي لعلبة التروس. لتبريد الزيت في جهاز ناقل الحركة الأوتوماتيكي Mercedes ، يتم توفير مبادل حراري خاص. هذا مشعاع صغير يقع أمام السيارة. في بعض الطرز ، تكون مرفقة بمبرد سائل تبريد المحرك الرئيسي.

محدد ناقل الحركة الأوتوماتيكي

هذا هو الجزء الذي يتحكم مباشرة في ناقل الحركة الأوتوماتيكي. يوجد العديد من أوضاع النقل الأوتوماتيكي:

• وقوف السيارات.
• عكسي.
• محايد.
• محرك (المضي قدما).

في بعض سيارات نيسان ، جهاز ناقل حركة أوتوماتيكييفترض وجود وضع رياضي. لتشغيله ، تحتاج إلى تحريك محدد علبة التروس إلى الوضع S. ينتج عن هذا المزيد من عزم الدوران وسرعة السيارة. إذا أخذنا في الاعتبار سيارة Qashqai Nissan ، فإن جهاز ناقل الحركة الأوتوماتيكي يفترض أيضًا وجود وضع ناقل الحركة اليدوي. يسمى هذا الصندوق "تيبترونيك".

ناقل الحركة الآلي DSG

هذا هو تطور قلق فولكس فاجن أودي. ظهرت نقطة التفتيش هذه في منتصف العقد الأول من القرن العشرين وتم تثبيتها على معظم سيارات سكودا وأودي ، وكذلك على فولكسفاغن (بما في ذلك الطوارق).

الميزة الرئيسية لـ DSG الأوتوماتيكي هي التغييرات السريعة في التروس دون انقطاع في تدفق الطاقة. يتيح لك ذلك زيادة أداء وكفاءة ناقل الحركة. تتمتع السيارات المزودة بـ DSG بديناميكيات تسريع جيدة. في نفس الوقت ، لديهم استهلاك أقل للوقود مقارنة بمحولات عزم الدوران التقليدية.

يختلف تصميم وتشغيل هذا النوع من ناقل الحركة الأوتوماتيكي بشكل كبير عن ناقل الحركة السابق. لذلك ، ليس هناك "دونات" المعتاد. يتم نقل عزم الدوران من خلال استخدام قوابض. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تثبيت جهاز ضد السرقة على هذا النوع من ناقل الحركة الأوتوماتيكي.

انتقال DSG

ويشمل:

• دولاب الموازنة ثنائي الكتلة.
• صفين من التروس.
• المحرك النهائي والتفاضل.
• نظام تحكم إلكتروني.
• مزدوجالقابض.

كل شيء مغلق في صندوق معدني. إذا تحدثنا عن القابض المزدوج ، فإنه يضمن نقل الطاقة في نفس الوقت إلى الصف الثاني والأول من التروس. إذا كان هذا DSG من ست سرعات ، فإن الصندوق يحتوي على لوحة محرك (متصلة بحذافة ثنائية الكتلة من خلال محور إدخال) وقوابض احتكاك. الأخير مرتبط بقطارات التروس عبر المحور الرئيسي

بالمناسبة ، قد يختلف نوع القابض في صندوق DSG. إذا كانت ست سرعات ، فإن التصميم يستخدم القابض الرطب. لا يوفر الزيت التشحيم فحسب ، بل يوفر أيضًا تبريدًا لأقراص الاحتكاك. هذا يزيد بشكل كبير من مورد المجاميع.

إذا تحدثنا عن ناقل الحركة ذي السبع سرعات ، فسيتم تطبيق مخطط جاف هنا. هذا يقلل بشكل كبير من كمية الزيت المستخدمة. إذا كان تشغيل DSG في الحالة الأولى يتطلب ما لا يقل عن ستة لترات ونصف ، ثم في الحالة الثانية - لا يزيد عن اثنين. المضخة التي تضخ زيت التشحيم كهربائية. هذا التصميم ، وفقًا للخبراء ، أقل موثوقية ولا يحتوي على موارد عالية.

أما بالنسبة إلى التروس ، فالأولى مسئولة عن تشغيل السرعات العكسية و الفردية. والثاني يستخدم للتحكم حتى في التروس. كل من الصفوف عبارة عن عمود ثانوي وأساسي مع مجموعة محددة من التروس. العنصر الأساسي كامل ومحوري ، والتروس متصلة بشكل صارم بالعمود. في نفس الوقت ، تدور التروس الثانوية بحرية. أيضا في التصميم هناك المزامنات. إنها تسهل إدراج سرعة معينة في الحاجز. إلىيمكن للسيارة أن تتحرك للخلف ، يتم توفير عمود وسيط في صندوق DSG ؛ وهي مجهزة بترس عكسي.

يتم التحكم في نقل التروس بواسطة الإلكترونيات. وهي تشتمل على مستشعرات مختلفة ، ووحدة تحكم ووحدة كهروهيدروليكية بكتلة من المشغلات. توجد وحدة التحكم في علبة المرافق الخاصة بناقل الحركة الآلي الأوتوماتيكي. أثناء تشغيل علبة التروس ، تقوم المستشعرات بتحليل سرعة الأعمدة عند الخرج والمدخلات ، وضغط الزيت ، وموضع شوكات ناقل الحركة ، فضلاً عن درجة حرارة مادة التشحيم. بناءً على هذه الإشارات ، تنفذ وحدة التحكم الإلكترونية واحدة أو أخرى من خوارزمية التحكم.

بفضل الكتلة ، يتم التحكم في الدائرة الهيدروليكية لصندوق التروس. يتضمن هذا النظام:

• مكبات الموزع. يتم تشغيلها من ذراع نقل السرعات.
• صمامات الملف اللولبي. تستخدم هذه العناصر لتبديل السرعات.
• صمامات التحكم في الضغط. بفضلهم ، قابض الاحتكاك يعمل.

يشير المكونان الأخيران إلى عناصر التحكم في المحرك لعلبة التروس الآلية.

أيضًا ، يوفر تصميم هذا المربع معدد إرسال. يسمح لك بالتحكم في الأسطوانات الهيدروليكية باستخدام صمامات الملف اللولبي. من اللافت للنظر أن عدد الأول هو ضعف عدد الأخير. وبالتالي ، في الموضع الأولي للعنصر ، يتم تنشيط بعض الأسطوانات الهيدروليكية ، وفي موضع العمل ، يتم تنشيط البعض الآخر.

تتكون خوارزمية النقل الآلي من التبديل المتسلسل لعدة تروس. لذلك ، عندما تبدأ السيارة في التحرك من الأول ، الثانيتعمل بالفعل مع القرص الثاني. بعد مجموعة من الثورات ، يحدث التبديل الفوري. بعد كل شيء ، لا يحتاج النظام إلى تحديد عمود أو آخر - لقد بدأت التروس بالفعل في العمل.

أين يتم استخدام علبة التروس هذه؟ في الأساس ، يتم استخدام DSG في السيارات من الفئة B و C و D. في كثير من النواحي ، كل شيء يعتمد على الخصائص التقنية للمحرك نفسه. لذلك ، فإن صندوقًا من ست سرعات قادر على تحمل عزم دوران يبلغ 350 نيوتن متر. و DSG ذو السبعة نطاقات هو 250 فقط. لذلك ، مثل هذا الصندوق غير مثبت على السيارات القوية.

المتغير

هذا نوع جديد نسبيًا من ناقل الحركة الأوتوماتيكي ، على الرغم من أن النسخ الأولى بدأ استخدامها في وقت مبكر من العام 59. لذلك ، كانت السيارة الأولى ذات علبة التروس المتغيرة هي Daf. علاوة على ذلك ، بدأ تطبيق هذا المخطط من قبل الشركات المصنعة مثل Ford و Fiat. ومع ذلك ، تم استخدام هذا الصندوق على نطاق واسع منذ 10 سنوات فقط. الآن يتم استخدام علبة التروس هذه في السيارات:

• مرسيدس.
• سوبارو.
• تويوتا.
• نيسان.
• أودي.
• فورد.
• هوندا.

الميزة الرئيسية هي أنه لا يوجد لديه تروس في حد ذاته. المتغير هو ناقل حركة متغير باستمرار يوفر تغييرًا سلسًا في نسب التروس مع زيادة سرعة السيارة. الميزة الرئيسية لعلبة التروس هذه هي التنسيق الأمثل للحمل على السيارة مع سرعة العمود المرفقي. ينتج عن هذا كفاءة عالية في استهلاك الوقود وإنتاجية. تم أيضًا تحسين سلاسة الركوب بشكل ملحوظ ، نظرًا لاستبعاد الهزات أثناء التسارع الديناميكي هنا.

السيارة تلتقط السرعة بسرعة ، دون الرجيج ، بسلاسة قدر الإمكان. ولكن نظرًا لقيود معينة على عزم الدوران والقوة ، يتم استخدام ناقل الحركة الأوتوماتيكي المتغير فقط في السيارات وبعض عمليات الانتقال. أيضًا ، تزداد تكلفة السيارة على المتغير بشكل ملحوظ ، نظرًا لأن هذا النقل عالي التقنية تمامًا.

الأجهزة والأنواع

لا يوجد سوى نوعين من عمليات النقل هذه. هذا متغير حلقي و V-belt. هذا الأخير هو الأكثر استخدامًا. ولكن بغض النظر عن النوع ، لديهم نفس الجهاز (ناقل الحركة الأوتوماتيكي من تويوتا ليس استثناءً). إذن ، التصميم يشمل:

• انتقال CVT.
• آلية تنقل عزم الدوران.
• نظام التحكم.
• آلية لفك تعشيق علبة التروس وتعشيق الترس العكسي.

لكي يدرك الصندوق عزم الدوران وينقله ، يتم تنشيط آليات القابض التالية:

• الطرد المركزي التلقائي. تستخدم على ترانسماتيك CVTs.
• متعدد الأقراص رطب. هذه هي المتغيرات المتعددة.
• إلكتروني (صناديق "هايبر" تستخدم في بعض السيارات اليابانية).
• محول عزم الدوران. تتضمن الأمثلة عمليات النقل Extroid و Multidrive و Multimatic.

النوع الأخير من الاتصال هو الأكثر شيوعًا وسعة الحيلة. لاحظ أن محرك علبة التروس المتغير نفسه يمكن أن يكون حزامًا أو سلسلة.

النوع الأول يتكون من محرك واحد أو محركي سير. ايضا فييشتمل جهاز ناقل الحركة الأوتوماتيكي من Toyota على بكرتين. هذا الأخير يشكل نوعًا من الأقراص المخروطية القادرة على التحرك بعيدًا والتحرك بعيدًا. وهكذا يتغير قطر البكرة. لتقريب الأقماع من بعضها ، يتم توفير نوابض خاصة في جهاز ناقل الحركة الأوتوماتيكي Mazda (في بعض الأحيان يتم استخدام قوة الطرد المركزي). القرص المخروطي لديه زاوية ميل 20 درجة. هذا يسمح لسير القيادة بالتحرك بأقل قدر من المقاومة.

تُستخدم سلسلة معدنية في CVTs متعددة الأنظمة. يتكون من عدة لوحات متصلة بواسطة محاور. هذا التصميم لديه مرونة جيدة. نصف قطر الانحناء يصل إلى 25 ملم. على عكس متغير الحزام ، يوفر متغير السلسلة نقل عزم الدوران مع نقطة تلامس اللوحات مع الأقراص. تحدث الفولتية العالية في هذه المناطق. بفضل هذا المخطط ، يتم ضمان الحد الأدنى من الخسارة في نقل عزم الدوران وأفضل كفاءة. الأقراص المخروطية مصنوعة من الفولاذ عالي القوة.

نظرًا لميزات التصميم والترتيب ، فإن جسم صمام ناقل الحركة الأوتوماتيكي غير قادر على توفير حركة عكسية. لذلك ، يتم استخدام الآليات المساعدة في المتغير لإشراك الترس العكسي. هذا هو الترس الكوكبي. لها نفس الجهاز ومبدأ التشغيل كما هو الحال في ناقل الحركة الأوتوماتيكي لمحول عزم الدوران الكلاسيكي.

يوجد أيضًا في تصميم نقطة تفتيش كهذه نظام تحكم إلكتروني. يوفر ضبطًا متزامنًا لقطر بكرة المتغير وفقًا لسرعة المحرك الحالية. هذا النظاميوفر وتضمين الإرسال العكسي. يتم التحكم في المتغير من خلال المحدد الموجود في المقصورة. أوضاع التحكم هي نفسها الموجودة في ناقل حركة أوتوماتيكي تقليدي. الجهاز وإصلاح هذه الصناديق متشابهة أيضًا. ومع ذلك ، نلاحظ أن العديد من الخدمات تخشى استخدام هذه السيارات في العمل ، لأنها ببساطة لا تتمتع بالخبرة المناسبة. ظهر مثل هذا الصندوق في روسيا مؤخرًا ، وهناك العديد من الأساطير حول صحة الصيانة والإصلاح حوله. يقول الخبراء أنه بالنسبة لعلبة التروس هذه ، يكفي فقط تغيير الزيت في الوقت المحدد وعدم زيادة سخونة الآلية نفسها.

الخلاصة

إذن ، اكتشفنا أنواع ناقل الحركة الأوتوماتيكي ، وكيف يعمل وكيف يعمل. ماذا تختار لعشاق السيارات العاديين؟ تظهر تجربة التشغيل أن الخيار الأفضل هو شراء سيارة ذات ناقل حركة أوتوماتيكي كلاسيكي لمحول عزم الدوران. مثل هذا الصندوق مألوف للكثيرين - يمكن إصلاحه وصيانته في أي خدمة. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز الآلات الحديثة من هذا النوع بمورد جيد يتراوح بين 300 و 400 ألف كيلومتر. أما بالنسبة إلى روبوت DSG والمتغير غير المتدرج ، فإن هذه الصناديق لا تمرض أكثر من 150 ألفًا على طرقنا. ثم تبدأ المشاكل والاستثمارات الجادة. لذلك عليك الامتناع عن شرائها.