الجهاز ومبدأ تشغيل ناقل الحركة الأوتوماتيكي للسيارة

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

اليوم ، السيارات مجهزة بأنواع مختلفة من علب التروس. وإذا كانت الغالبية من الميكانيكيين في وقت سابق ، فإن المزيد والمزيد من السائقين يفضلون التشغيل الآلي. هذا ليس مفاجئًا ، لأن مثل هذا الإرسال أكثر ملاءمة للاستخدام ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالرحلات في المدينة. حتى وقت قريب ، كانت هذه الصناديق تتميز بكفاءة منخفضة. تحولت محولات عزم الدوران القديمة التروس ببطء واستهلكت السيارة معها وقودًا أكثر بكثير. لكن اليوم يختلف تصميم ناقل الحركة الأوتوماتيكي وجهازه ومبدأ تشغيله قليلاً. هذه الصناديق هي طرق للتبديل السريع ومعها تستهلك السيارة وقودًا أقل. لكن أول الأشياء أولاً.

أنواع

في الوقت الحالي ، هناك عدة أنواع من ناقل الحركة الأوتوماتيكي. هذا أوتوماتيكي كلاسيكي مع محول عزم الدوران ومغير وروبوت DSG. تم تطوير هذا الأخير على وجه التحديد من قبل القلق "فولكس فاجن أودي". يختلف جهاز ومبدأ تشغيل ناقل الحركة الأوتوماتيكي من هذه الأنواع اختلافًا كبيرًا. لكن ما يوحدهم هو تبديل السرعات في الوضع التلقائي. دعونا نلقي نظرة فاحصة على ميزات كل من عمليات النقل هذه.

رشاش منتظم

إنها علبة تروس ميكانيكية. على الرغم من حقيقة أن التصميم ظهر منذ أكثر من نصف قرن ، إلا أنه لا يزال وثيق الصلة بالموضوع. بالطبع ، تم تحسين أجهزته بشكل كبير حتى يومنا هذا. الآن هذه الصناديق ستة تروس. إذا تحدثنا عن سيارات من الثمانينيات والتسعينيات ، فلديهم ناقل حركة أوتوماتيكي رباعي السرعات.

يتضمن صندوق التروس هذا:

• ناقل حركة يدوي.
• محول عزم الدوران أو دونات.
• نظام التحكم.

إذا كانت سيارة الدفع الأمامي مزودة بمثل هذا النقل ، فسيتم أيضًا تضمين الترس الرئيسي والفرق التفاضلي. يعد محول عزم الدوران أحد أكثر الأجزاء الأساسية في ناقل الحركة الأوتوماتيكي. يتكون من عدة أجزاء. هذه هي عجلات الضخ والتوربينات والمفاعلات. بفضلهم ، يتم تنفيذ انتقال سلس لعزم الدوران من محرك الاحتراق الداخلي إلى ناقل الحركة اليدوي.

يشتمل جهاز ناقل حركة أوتوماتيكي آخر على قابض (عجلة حرة وحظر). يتم إغلاق هذه العناصر ، جنبًا إلى جنب مع عجلات التوربين ، في علبة معدنية دائرية ، على شكل كعكة دائرية. يوجد داخل محول عزم الدوران سائل ATP عامل. عجلة المضخة متصلة بالعمود المرفقي. ومن جانب الحاجز يوجد التوربينات. كما يتم وضع عجلة مفاعل بين هذين العنصرين.

كيف يعمل؟

ما هو مبدأ تشغيل هذا النوع من ناقل الحركة الأوتوماتيكي؟ تعمل آلة الحلقة المغلقة الكلاسيكية. كما قلنا سابقًا ، يوجد ATP بالداخلسائل. إنه نوع من زيت التروس. ولكن ، على عكس علبة التروس الميكانيكية ، فهي لا تؤدي وظيفة التشحيم فحسب ، بل تنقل أيضًا عزم الدوران. ما هو مبدأ تشغيل اقتران سائل ناقل الحركة الأوتوماتيكي؟ تحت الضغط ، يدخل هذا السائل إلى عجلة التوربين (من عجلة المضخة) ، ثم يدخل عجلة المفاعل. نظرًا لأنه يحتوي على شفرات ذات شكل خاص ، يبدأ معدل تدفق السوائل في الزيادة تدريجياً أثناء دوران العنصر. وبالتالي ، فإن زيت ATP يقود عجلة التوربين.

يتم إنشاء ذروة عزم الدوران في ناقل الحركة عند بدء تشغيل السيارة. مع زيادة سرعة الماكينة ، يتم تنشيط قابض القفل. يعمل هذا الأخير على سد "الدونات" لناقل الحركة الأوتوماتيكي في أوضاع تشغيل معينة لمحرك الاحتراق الداخلي. يحدث هذا عادةً عندما تكون سرعة دوران الأعمدة هي نفسها. لذلك ، يتم نقل عزم الدوران مباشرة إلى الصندوق ، دون "لف" وتغيير نسبة التروس. بالمناسبة ، يتم استخدام القابض النعال في ناقل الحركة الأوتوماتيكي الحديث. إنه قادر على القضاء على الانسداد الكامل لمحول عزم الدوران في أوضاع معينة. هذا يساهم في تسارع سلس واقتصاد في استهلاك الوقود.

ناقل حركة يدوي في ناقل حركة أوتوماتيكي

على هذا النحو ، لا توجد ميكانيكا مألوفة لجميع سائقي السيارات في هذا ناقل الحركة. يتم تنفيذ دور علبة التروس الميكانيكية بواسطة علبة التروس الكوكبية. يمكن تصميمه لعدد مختلف من الخطوات - من أربع إلى ثماني خطوات. ولكن مع ذلك ، فإن الخيارات الأكثر شيوعًا هي ناقل الحركة الأوتوماتيكي بست سرعات. في حالات نادرة ، يمكنك العثور على ناقل حركة أوتوماتيكي من تسع سرعات (على سبيل المثال ، في Range Rover Evog).

كيف يعمل ناقل الحركة الأوتوماتيكي؟ هذه العقدة في الإرسال عبارة عن مجموعة من عدة سرعات متسلسلة. كلهم متحدون في مجموعة تروس كوكبية. يشتمل صندوق التروس الكوكبي على المكونات التالية:

• الشمس والعتاد الدائري.
• الناقل.
• أقمار صناعية.

إذا تعمقت في الجهاز ومبدأ تشغيل محول عزم ناقل الحركة الأوتوماتيكي بالتفصيل ، ستلاحظ أن التغيير في عزم الدوران يتم بدقة بمساعدة الناقل ، بالإضافة إلى الحلقة وتروس الشمس. عندما يتم حظر الآلية الثانية ، تزداد نسبة التروس. يتم تنفيذ الحجب نفسه عن طريق تشغيل براثن الاحتكاك. يحملون أجزاء علبة التروس الكوكبية عن طريق توصيلها بجسم الصندوق. اعتمادًا على ماركة السيارة ، يستخدم التصميم فرامل احتكاك متعددة الأقراص أو فرامل احتكاكية. يتم التحكم في كلا النوعين من الأنظمة بواسطة أسطوانات هيدروليكية. تأتي الإشارة إلى القوابض من وحدة التوزيع. ولمنع الناقل من الدوران في الاتجاه المعاكس ، يحتوي جهاز ناقل الحركة الأوتوماتيكي على قابض تجاوز.

نظام التحكم

الآن من المستحيل تخيل ناقل حركة أوتوماتيكي ، لا يعتمد مبدأه على الإلكترونيات. لذلك ، يشتمل هذا النظام على أجهزة استشعار مختلفة ووحدة توزيع ووحدة تحكم. أثناء تشغيل ناقل الحركة الأوتوماتيكي ، يقرأ النظام المعلومات من عناصر مختلفة. هذا هو مستشعر درجة حرارة سائل ATP ، وسرعة العمود عند الإخراج والمدخل ، وكذلك موضع المسرع. تتم معالجة كل هذه الإشارات في الوقت الفعلي. ثم تولد وحدة التحكم التحكمالنبضات التي تدخل المحركات. نلاحظ أيضًا أن مبدأ تشغيل جسم صمام ناقل الحركة الأوتوماتيكي لا يعتمد فقط على قراءة البيانات من أجهزة الاستشعار ، ولكن أيضًا على تنسيق الإشارات المتوفرة في وحدة التحكم الإلكترونية في المحرك.

وحدة التوزيع مسؤولة عن التحكم في تدفق مائع العمل وتشغيل قوابض الاحتكاك ، والتي تتكون من:

• صمامات الملف اللولبي (يتم تشغيلها ميكانيكيًا).
• صمامات التخزين المؤقت.
• غلاف من الألومنيوم يحتوي على الأجزاء المذكورة أعلاه.

بالنظر إلى مبدأ تشغيل ناقل الحركة الأوتوماتيكي من Toyota ، من المهم ملاحظة شيء مثل الملفات اللولبية. تسمى هذه الأجزاء أيضًا صمامات الملف اللولبي. ما هي الملفات اللولبية ل؟ بفضل هذه العناصر ، يتم تنظيم ضغط سائل ATP الموجود في الصندوق. من أين يأتي ضغط الزيت؟ يتم تنفيذ هذه المهمة بواسطة مضخة تروس ناقل حركة أوتوماتيكي خاصة. مبدأ عملها بسيط. يعمل هذا العنصر من المحور "دونات". أقوم بالتناوب بتردد معين ، حيث تلتقط كمية معينة من الزيت باستخدام الدفاعات وتضخها. وحتى لا يسخن سائل العمل ولا يتم انتهاك مبدأ تشغيل ناقل الحركة الأوتوماتيكي للسيارة ، يوجد مشعاع في تصميم بعض الصناديق. يمكن وضعه بشكل منفصل في المقدمة (مخفي تحت المصد) أو توصيله بمبرد التبريد الرئيسي. غالبًا ما يتم ممارسة المخطط الأخير على سيارات مرسيدس.

المحدد

مبدأ تشغيل محدد ناقل الحركة الأوتوماتيكي بسيط للغاية. ترتبط هذه الآلية هيكليًا بالبكرة ، والتي تؤدي وضعًا معينًاعمل ناقل حركة أوتوماتيكي. هناك العديد منهم:

• وقوف السيارات.
• عكسي.
• محايد.
• محرك

لكن هذا ليس كل شيء. إذا أخذنا في الاعتبار مبدأ تشغيل ناقل الحركة الأوتوماتيكي من هوندا ، فستلاحظ وجود وضع رياضي على المحدد. لتشغيله ، ما عليك سوى تحريك المقبض إلى الموضع المناسب. بالنظر إلى مبدأ تشغيل ناقل الحركة الأوتوماتيكي من نيسان ، تجدر الإشارة إلى أنه في بعض الطرز ، هناك إمكانية للتبديل اليدوي للعتاد.

DSG روبوت

ظهر هذا النوع من ناقل الحركة الأوتوماتيكي مؤخرًا نسبيًا. بدأ استخدام النماذج الأولى فقط في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. في البداية ، تم تركيب هذه الصناديق على سيارات سكودا. ولكن يمكن العثور عليها أيضًا في Volkswagens و Audis.

من بين الميزات ، تجدر الإشارة إلى مبدأ مختلف تمامًا لتشغيل ناقل الحركة الأوتوماتيكي. محول عزم الدوران على هذا النحو غائب هنا من حيث المبدأ. بدلاً من ذلك ، تستخدم القابض ثنائي اللوح وحدافة مزدوجة الكتلة. يتيح لك هذا التصميم تقليل الفاصل الزمني بين تغييرات التروس بشكل كبير.

من حيث الجهاز يتضمن هذا المربع:

• ناقل حركة يدوي بصفين من التروس
• نظام تحكم إلكتروني.
• التفاضلية.
• العتاد النهائي.
• مزدوج القابض.

جميع العناصر المذكورة أعلاه محاطة بعلبة معدنية واحدة. لماذا يستخدم التصميم قابض مزدوج وصفين من التروس؟ إذا أخذنا في الاعتبار مبدأ تشغيل ناقل حركة أوتوماتيكي للسيارة مع DSG ، فأنت بحاجةلاحظ أنه أثناء تشغيل أحد التروس ، فإن الترس الثاني يستعد بالفعل للإدراج التالي. يحدث هذا عند التسارع وعند التباطؤ. توجد أيضًا قوابض الاحتكاك في علبة التروس هذه. ترتبط من خلال المحور الرئيسي بقطارات التروس في ناقل الحركة.

هناك عدة أنواع من صناديق DSG:

• ست سرعات.
• سبع سرعات.

يعتمد مبدأ تشغيل النوع الأول من ناقل الحركة الأوتوماتيكي على عمل القابض "الرطب". لذلك ، يوجد في الصندوق زيت خاص لا يوفر التشحيم فحسب ، بل يوفر أيضًا تبريد القوابض. يدور السائل تحت الضغط في النظام وينقل عزم الدوران.

أما بالنسبة للنوع الثاني من DSG ، فقد تم بالفعل تطبيق القابض الجاف هنا. يشبه مبدأ التشغيل ناقل الحركة اليدوي - يتم ضغط القرص على دولاب الموازنة ومن خلال الاحتكاك ينقل عزم الدوران. وفقًا للخبراء ، فإن مخطط التصميم هذا أقل موثوقية. يبلغ مورد القرص حوالي 50 ألف كيلومتر ، وتبلغ تكلفة الاستبدال 700 دولار شامل المواد الاستهلاكية.

تشمل نطاقات التروس سرعات عكسية وزوجية وفردية. كل صف عبارة عن مجموعة من الأعمدة (تتكون من أساسي وثانوي) ، بالإضافة إلى مجموعة معينة من التروس. لتنفيذ الحركة الخلفية ، يستخدم التصميم عمودًا وسيطًا مع ترس عكسي.

كما هو الحال في الآلة الكلاسيكية ، هناك أجهزة إلكترونية تتحكم في تغيير السرعة. يتضمن ذلك وحدة التحكم وأجهزة الاستشعار والمحركات. لذلك ، أولاً ، قرأت المستشعرات البيانات حول سرعة الأعمدة وموضع شوكة التروس ، ثم تقوم الوحدة بتحليل هذه المعلومات وتطبيق خوارزمية تحكم محددة.

تتكون الدائرة الهيدروليكية DSG من:

• صمامات التخزين المؤقت التي تعمل من المحدد.
• صمامات الملف اللولبي (نفس الملفات اللولبية). تعمل على تبديل التروس في الوضع التلقائي.
• صمامات التحكم في الضغط ، والتي تساهم في التشغيل السلس لقابض الاحتكاك.

كيف يعمل DSG؟

مبدأ تشغيل النظام الهيدروليكي لناقل الحركة الأوتوماتيكي للروبوت هو التبديل التسلسلي لعدد من التروس. عندما تبدأ السيارة في التحرك من مكان ما ، فإن النظام يتضمن السرعة الأولى. في هذه الحالة ، تعمل الثانية بالفعل. بمجرد أن تكتسب السيارة سرعة أعلى (حوالي 20 كيلومترًا في الساعة) ، تقوم الأجهزة الإلكترونية بتبديل السرعة لزيادة السرعة. الترس الثالث مشغول بالفعل. هذا يذهب إلى الأعلى. إذا تباطأت السيارة ، فإن الإلكترونيات تشغل الترس المنخفض بالفعل. التغيير لحظي ، حيث يتضمن التصميم صفين من التروس.

التطبيق

من الجدير بالذكر أن مثل هذا النقل لا يستخدم في كل سيارة. كما قلنا سابقًا ، فإن الجزء الأكبر عبارة عن سيارات من قلق VAG. لكن المركبات التجارية (على سبيل المثال ، فولكس فاجن كرافتر) غير مجهزة بها. وكل ذلك لأن الصندوق مصمم لعتبة معينة من عزم الدوران. يجب ألا يتجاوز 350 نيوتن متر

هذا ينطبق على الإرسال بست سرعات. DSGبسبع سرعات ولا تتحمل اكثر من 250 نيوتن متر على الاطلاق. لذلك ، يمكنك مواجهة مثل هذا الصندوق على الأكثر في سيارات الطوارق والسيارات الأضعف مثل Passat أو Octavia.

المتغير

يعمل صندوق التروس هذا أيضًا في الوضع التلقائي. لقد ظهر منذ نصف قرن ، ولكن تم استخدام العشر إلى الخمس عشرة سنة الماضية فقط بنشاط. ما هو المتغير؟ هذا ناقل حركة أوتوماتيكي متغير باستمرار يغير بسلاسة نسبة التروس عن طريق حزام أو محرك سلسلة. تتغير نسب التروس مع زيادة سرعة السيارة. في الوقت الحالي ، يتم استخدام هذا الصندوق على نطاق واسع من قبل شركات صناعة السيارات التالية:

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

ما هي مزايا هذا الصندوق؟ بفضل التغيير السلس في نسبة التروس ، تزداد سرعة السيارة بسرعة ودون اهتزاز. لا يشعر السائق والركاب بصدمات أثناء التسارع مهما كان الضغط على دواسة الوقود. ومع ذلك ، هناك مطبات هنا. يحتوي هذا الصندوق أيضًا على حدود عزم الدوران ، مثل DSG. لذلك فهي تستخدم بشكل رئيسي في سيارات الركاب

أنواع متنوعة من المغيرات

هناك عدة أنواع من بيانات الإرسال:

• حلقي.
• متغير حزام V

في نفس الوقت ، كلا النوعين من الصناديق لهما نفس الجهاز تقريبًا ومبدأ التشغيل. يتضمن تصميم المتغير:

• نظامالضوابط.
• بكرة توفر نقل عزم الدوران.
• محرك سلسلة أو حزام.
• آلية تحرير الصندوق (تستخدم لتعشيق الترس العكسي).

لكي يدرك ناقل الحركة عزم الدوران ، يشارك القابض في التصميم. يمكن أن يكون من عدة أنواع:

• الطرد المركزي التلقائي.
• إلكتروني.
• Multidisc.

هناك أيضًا متغيرات حيث يتم استخدام محول عزم الدوران كقابض (كما هو الحال في الآلات الأوتوماتيكية الكلاسيكية). عادةً ما يتم تطبيق مثل هذا المخطط على صناديق Honda Multimatic. يعتقد الخبراء أن هذا النوع من القابض هو الأكثر موثوقية وسعة الحيلة.

محرك

كما قلنا بالفعل ، يمكن استخدام محرك مختلف في المتغير - سلسلة ، حزام ديبو. هذا الأخير هو أكثر شعبية. يمتد الحزام على بكرتين تشكلان أقراصًا مخروطية الشكل. هذه البكرات قادرة على التحرك والتفكيك حسب الحاجة. لتقريب الأقراص من بعضها البعض ، يتم توفير نوابض خاصة في التصميم. البكرات نفسها لها زاوية ميل طفيفة. قيمته حوالي 20 درجة. يتم ذلك بحيث يتحرك الحزام بأقل قدر من المقاومة أثناء تشغيل الصندوق.

الآن حول محرك السلسلة. السلسلة الموجودة في علبة التروس المتغيرة الأوتوماتيكية عبارة عن عدة ألواح معدنية متصلة بواسطة محاور. وفقًا للخبراء ، فإن هذا التصميم والتصميم أكثر مرونة. السلسلة قادرة على الانحناء بزاوية تصل إلى 25 درجة دون فقد الموارد. ولكن على عكس محرك الحزام ، فإن هذا محرك الأقراصمبدأ تشغيل مختلف. ينقل ناقل الحركة الأوتوماتيكي عزم الدوران من خلال نقطة التلامس مع البكرات. في مناطق معينة ، يتشكل ضغط عالي (قوة احتكاك). هذا يحقق كفاءة عالية. ولكي لا تبلى البكرات من مثل هذا الضغط ، فهي مصنوعة من فولاذ محمل عالي القوة.

ترس عكسي في CVT

نظرًا لأن محرك المتغير يمكن أن يدور في اتجاه واحد فقط ، كان على المهندسين تطوير علبة تروس كوكبية منفصلة لتنفيذ الترس العكسي. إنه مصمم ويعمل بشكل مشابه لعلبة التروس في آلة كلاسيكية.

نظام التحكم

على غرار عمليات النقل التلقائي السابقة ، يستخدم CVT نظام تحكم إلكتروني. ومع ذلك ، فإن مبدأ عملها مختلف إلى حد ما. لذلك ، يوفر النظام ضبط قطر أقراص المتغير.

كلما تغيرت السرعة ، يزيد قطر بكرة واحدة ويقل الآخر. يتم التحكم في الأوضاع من خلال المحدد بفضل مستشعر ناقل الحركة الأوتوماتيكي. مبدأ تشغيل متغير بمحرك سلسلة وحزام هو تغيير قطر البكرات.

حول المشاكل

بسبب التصميم المعقد والانتشار المنخفض ، ترفض العديد من الخدمات العمل مع مثل هذه الإرسالات. لذلك ، لم تترسخ CVTs بشكل جيد في بلدنا. كما أظهرت تجربة التشغيل ، فإن مورد هذا الصندوق ، حتى مع الصيانة المناسبة ، لا يزيد عن 150 ألف كيلومتر. في ضوء ذلك ، من المعقول شراء هذه السيارات فقط في حالة جديدة ، والتي تخضع للضمان. من الخطر أن تأخذ سيارة على متغير من يديك - يمكنك الركوبإصلاحات باهظة الثمن ، والتي لن تقوم بها كل خدمة.

تلخيص

إذن ، اكتشفنا الجهاز ومبدأ تشغيل ناقل حركة أوتوماتيكي هيدروليكي ، ناقل حركة آلي ومتغير. كما ترى ، يتم ترتيب كل هذه المربعات بشكل مختلف ولها خوارزمية العمل الخاصة بها. ما هو ناقل الحركة الأفضل للاختيار؟ يقول الخبراء أن الخيار الأكثر منطقية سيكون ماكينة قمار كلاسيكية. كما أظهرت تجربة التشغيل ، غالبًا ما لجأ مالكو السيارات المزودة بـ DSG و CVT إلى الخدمات وهذه الصناديق باهظة الثمن في الصيانة. ماكينة القمار الكلاسيكية موجودة في السوق لفترة طويلة جدًا ، ويتم تحسين تصميمها باستمرار وتحسينها. لذلك ، تتميز هذه الصناديق بموارد عالية ومتواضعة في التشغيل ويمكن إصلاحها في أي خدمة. أظهرت الممارسة أن مورد ناقل الحركة الأوتوماتيكي في السيارة يتراوح من 300 إلى 400 ألف كيلومتر. هذه فترة خطيرة ، بالنظر إلى أن بعض المحركات الحديثة تعمل فقط 250. ولكن لكي يستمر مثل هذا الإرسال لفترة طويلة ، فإن الأمر يستحق تغيير سائل ATP فيه بانتظام ، أي كل 60 ألف كيلومتر.