گیربکس اتوماتیک چگونه کار می کند؟

گیربکس اتوماتیک یا گیربکس اتوماتیک، گیربکسی است که انتخاب نسبت دنده بهینه را مطابق با شرایط رانندگی بدون مشارکت راننده تضمین می کند. این یک نرمی سواری خوب و همچنین راحتی رانندگی را برای راننده تضمین می کند.

بسیاری از رانندگان به هیچ وجه نمی توانند بر "مکانیک" و پیچیدگی های تعویض دنده تسلط داشته باشند، بنابراین بدون تردید به خودروهایی با "اتوماتیک" تغییر می دهند. اما در اینجا باید در نظر داشت که جعبه های اتوماتیک متفاوت هستند و هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند.

انواع گیربکس اتوماتیک

چندین نوع اصلی گیربکس اتوماتیک وجود دارد - مکانیک رباتیک، انتقال متغیر و هیدرومکانیکی.

انتقال هیدرومکانیکی. محبوب ترین نوع گیربکس، از مدل های قدیمی اولین ماشین های با ماشین های اتوماتیک شناخته شده است. از ویژگی های این جعبه می توان به عدم اتصال مستقیم چرخ ها و موتور اشاره کرد و "مایع" مبدل گشتاور وظیفه انتقال گشتاور را بر عهده دارد.

از مزایای چنین ماشین اتوماتیکی می توان به نرمی سوئیچینگ، توانایی "هضم" گشتاور موتورهای بسیار قدرتمند و بقای بالای چنین جعبه هایی اشاره کرد. معایب - مصرف سوخت بالاتر، افزایش جرم کل خودرو، نامطلوب بودن شدید یدک کشی خودرو با چنین جعبه ای.

واریاتور (CVT). این جعبه نسبت به "اتوماتیک" معمولی تفاوت های زیادی دارد. از نظر فنی، چیزی به نام "تغییر" در آن وجود ندارد، به همین دلیل است که این جعبه را "انتقال متغیر پیوسته" نیز می نامند. نسبت دنده در چنین گیربکس اتوماتیک به طور مداوم و هموار تغییر می کند و به شما امکان می دهد حداکثر قدرت را از موتور خارج کنید.

نقطه ضعف اصلی متغیر یکنواختی "صدا" است. شتاب شدید خودرو با صدای موتور یکسان ثابت اتفاق می افتد که همه رانندگان نمی توانند آن را تحمل کنند. در مدل های جدید، آنها سعی کردند این مشکل را با ایجاد چرخ دنده های "شبه" حل کنند، زمانی که متغیر به دنبال تقلید از عملکرد گیربکس های اتوماتیک کلاسیک است. از مزایای واریاتور می توان به وزن کمتر، کارایی و دینامیک خوب اشاره کرد. نکته منفی تعمیر بسیار گران قیمت گیربکس های اتوماتیک و همچنین ناتوانی در کار با موتورهای قدرتمند است.

مکانیک رباتیک. از نظر ساختاری، چنین جعبه ای بسیار شبیه به یک جعبه مکانیکی استاندارد است. این یک کلاچ (یا چندین) و شفت انتقال قدرت از موتور دارد. در مورد یک جفت کلاچ، یکی از آنها مسئول دنده های زوج و دومی برای افراد فرد است. به محض اینکه الکترونیک به این نتیجه رسید که باید سوئیچ شود، دیسک یک کلاچ به آرامی باز می شود و دومی، برعکس، بسته می شود. تفاوت اصلی با جعبه دستی کنترل تمام اتوماتیک است. سبک رانندگی نیز تغییر نمی کند، که مانند رانندگی "اتوماتیک" باقی می ماند.

از مزایای آن می توان به کاهش مصرف سوخت، قیمت مقرون به صرفه، سرعت تعویض دنده بسیار بالا و وزن کم گیربکس اشاره کرد. این جعبه ایراداتی نیز دارد. در برخی از حالت های رانندگی، تعویض دنده به شدت احساس می شود (مخصوصاً اولین نسخه های جعبه های این نوع مشمول این بودند). گران است و در صورت خرابی تعمیر آن دشوار است.

*متخصصان فولکس واگن یک رباتیک جدید و منحصر به فرد ساخته اندانتخابی جعبهу دنده نسل دوم - DSG (گیربکس دنده مستقیم). این گیربکس اتوماتیک ترکیبی از تمام فن آوری های انتقال مدرن از انواع مختلف. تعویض دنده به صورت دستی انجام می شود، اما الکترونیک و مکانیزم های مختلف خودکار مسئول کل فرآیند هستند.

گیربکس اتوماتیک از چه چیزی تشکیل شده است؟

سازندگان گیربکس به طور مداوم طراحی خود را بهبود می بخشند تا آنها را مقرون به صرفه تر و کاربردی تر کنند. با این حال، هر گیربکس اتوماتیک از عناصر اساسی زیر تشکیل شده است:

• مبدل گشتاور. متشکل از چرخ های پمپ و توربین، راکتور؛
• پمپ روغن؛
• چرخ دنده سیاره ای در طراحی دنده، مجموعه کلاچ و کلاچ;
• سیستم کنترل الکترونیکی - سنسورها، بدنه سوپاپ (سلونوئیدها + دریچه های قرقره)، اهرم انتخاب.

مبدل گشتاور در یک گیربکس اتوماتیک، عملکرد کلاچ را انجام می دهد: گشتاور را از موتور به گیربکس سیاره ای منتقل می کند و افزایش می دهد و به طور خلاصه گیربکس را از موتور جدا می کند تا دنده را تغییر دهد.

چرخ پمپ به میل لنگ موتور و چرخ توربین از طریق شفت به گیربکس سیاره ای متصل می شود. راکتور بین چرخ ها قرار دارد. چرخ ها و راکتور به تیغه هایی با شکل خاصی مجهز شده اند. تمام عناصر مبدل گشتاور در یک محفظه مونتاژ می شوند که با مایع ATF پر شده است.

کاهنده سیاره ای از چندین چرخ دنده سیاره ای تشکیل شده است. هر چرخ دنده سیاره ای شامل یک چرخ دنده خورشیدی (مرکزی)، یک حامل سیاره با چرخ دنده های ماهواره ای و یک چرخ دنده تاج (حلقه ای) است. هر عنصری از چرخ دنده سیاره ای می تواند بچرخد یا مسدود شود (همانطور که در بالا نوشتیم، چرخش از مبدل گشتاور منتقل می شود).

برای تعویض یک دنده خاص (اول، دوم، معکوس و غیره)، باید یک یا چند عنصر افلاک نما را مسدود کنید. برای این کار از کلاچ اصطکاکی و ترمز استفاده می شود. تحرک کلاچ ها و ترمزها از طریق پیستون ها توسط فشار ATF سیال کار تنظیم می شود.

سیستم کنترل الکترونیکی. به طور دقیق تر، الکترو هیدرولیک، زیرا. هیدرولیک برای تعویض مستقیم دنده ها (روشن/خاموش کردن کلاچ ها و نوارهای ترمز) و مسدود کردن موتور توربین گاز و الکترونیک برای تنظیم جریان سیال کار استفاده می شود. سیستم شامل:

• هیدروبلوک این یک صفحه فلزی با کانال های متعدد است که در آن دریچه های الکترومغناطیسی (سلونوئیدها) و سنسورها نصب شده است. در واقع بدنه سوپاپ بر اساس داده های دریافتی از ECU عملکرد گیربکس اتوماتیک را کنترل می کند. مایع را از طریق کانال ها به عناصر مکانیکی جعبه - کلاچ ها و ترمزها منتقل می کند.
• سنسورها - سرعت در ورودی و خروجی جعبه، دمای مایع، موقعیت اهرم انتخاب، موقعیت پدال گاز. همچنین، واحد کنترل گیربکس اتوماتیک از داده های واحد کنترل موتور استفاده می کند.
• اهرم انتخاب؛
• ECU - داده های سنسور را می خواند و منطق تعویض دنده را مطابق با برنامه تعیین می کند.

اصل عملکرد جعبه اتوماتیک

وقتی راننده ماشین را روشن می کند، میل لنگ موتور می چرخد. یک پمپ روغن از میل لنگ شروع می شود که فشار روغن را در سیستم هیدرولیک جعبه ایجاد و حفظ می کند. پمپ سیال را به چرخ پمپ مبدل گشتاور می رساند و شروع به چرخش می کند. پره های چرخ پمپ سیال را به چرخ توربین منتقل می کند و باعث چرخش آن نیز می شود. برای جلوگیری از برگشت روغن، یک راکتور ثابت با تیغه های پیکربندی خاص بین چرخ ها نصب می شود - جهت و چگالی جریان روغن را تنظیم می کند و هر دو چرخ را همگام می کند. هنگامی که سرعت چرخش توربین و چرخ پمپ در یک راستا قرار می گیرند، راکتور شروع به چرخش با آنها می کند. این لحظه نقطه لنگر نامیده می شود.

علاوه بر این، کامپیوتر، بدنه سوپاپ و گیربکس سیاره ای در کار گنجانده شده است. راننده اهرم انتخابگر را به یک موقعیت خاص حرکت می دهد. اطلاعات توسط سنسور مربوطه خوانده می شود و به ECU منتقل می شود و برنامه مربوط به حالت انتخاب شده را اجرا می کند. در این لحظه، عناصر خاصی از چرخ دنده سیاره ای می چرخند، در حالی که برخی دیگر ثابت هستند. بدنه سوپاپ وظیفه تثبیت عناصر جعبه دنده سیاره ای را بر عهده دارد: ATF تحت فشار از طریق کانال های خاصی تامین می شود و پیستون های اصطکاک را فشار می دهد.

همانطور که در بالا نوشتیم، هیدرولیک برای روشن / خاموش کردن کلاچ ها و نوارهای ترمز در گیربکس های اتوماتیک استفاده می شود. سیستم کنترل الکترونیکی لحظه تعویض دنده را با سرعت و بار موتور تعیین می کند. هر محدوده سرعت (سطح فشار روغن) در بدنه شیر مربوط به یک کانال خاص است.

هنگامی که راننده روی گاز فشار می آورد، سنسورها سرعت و بار موتور را می خوانند و داده ها را به ECU منتقل می کنند. بر اساس داده های دریافتی، ECU برنامه ای را اجرا می کند که با حالت انتخاب شده مطابقت دارد: موقعیت چرخ دنده ها و جهت چرخش آنها را تعیین می کند، فشار مایع را محاسبه می کند، سیگنالی را به یک شیر برقی خاص (شیر) و یک کانال ارسال می کند. مربوط به سرعت باز شدن در بدنه سوپاپ. مایع از طریق کانال وارد پیستون های کلاچ ها و نوارهای ترمز می شود که دنده های گیربکس سیاره ای را در پیکربندی مورد نظر مسدود می کند. این دنده مورد نظر را روشن/خاموش می کند.

تعویض دنده به ماهیت افزایش سرعت نیز بستگی دارد: با شتاب نرم، دنده ها به صورت متوالی افزایش می یابند، با شتاب تند، ابتدا دنده پایین تر روشن می شود. این به فشار نیز مربوط می شود: وقتی پدال گاز را به آرامی فشار می دهید، فشار به تدریج افزایش می یابد و دریچه به تدریج باز می شود. با شتاب شدید، فشار به شدت بالا می رود، فشار زیادی به شیر وارد می کند و اجازه نمی دهد که فورا باز شود.

الکترونیک قابلیت های گیربکس های اتوماتیک را به میزان قابل توجهی گسترش داده است. مزایای کلاسیک گیربکس های اتوماتیک هیدرومکانیکی با موارد جدید تکمیل شده است: انواع حالت ها، توانایی تشخیص خود، سازگاری با سبک رانندگی، توانایی انتخاب حالت به صورت دستی و مصرف سوخت.

تفاوت بین گیربکس های اتوماتیک چیست؟

بسیاری از رانندگان همچنان به طور فعال به سمت گیربکس اتوماتیک نگاه می کنند و فهرست گسترده ای از دلایل برای این وجود دارد. همچنین مکانیک سنتی در هیچ کجا ناپدید نشده است. متغیر به تدریج حضور خود را افزایش می دهد. در مورد روبات‌ها، اولین نسخه‌های این جعبه‌ها در حال از دست دادن جایگاه خود هستند، اما راه‌حل‌های بهبود یافته‌ای مانند گیربکس‌های انتخابی جایگزین آن‌ها می‌شوند.

به طور عینی، حتی قابل اعتمادترین گیربکس های اتوماتیک موجود نمی توانند همان سطح اطمینان و دوام مکانیکی را ارائه دهند. در عین حال، گیربکس دستی به میزان قابل توجهی از نظر راحتی پایین تر است و راننده را با نیاز به صرف زمان و توجه بیش از حد به کلاچ و انتخابگر گیربکس مواجه می کند.

اگر سعی کنید تا حد امکان عینی به وضعیت نگاه کنید، می توانیم بگوییم که در زمان ما بهتر و ارجح است سوار ماشین شوید. با یک کلاسیک. چنین جعبه هایی قابل اعتماد، مقرون به صرفه برای تعمیر و نگهداری هستند و در شرایط مختلف عملیاتی احساس خوبی دارند.

در مورد اینکه کدام گیربکس راحت تر، بهتر و لذت بخش تر رانندگی خواهید کرد، می توانید با خیال راحت در وهله اول قرار دهید درایو با سرعت متغیر.

مکانیک های رباتیک برای صاحبان خودروهایی که حالت حرکت آرام را در شهر و بزرگراه ترجیح می دهند و کسانی که به دنبال صرفه جویی در مصرف سوخت هستند مناسب است. جعبه پیش انتخابی (نسل دوم گیربکس های رباتیک) برای رانندگی فعال، سرعت بالا و مانورهای با سرعت بالا بهینه است.

بله، اگر رتبه قابلیت اطمینان را در بین گیربکس های اتوماتیک بگیریم، احتمالاً اولین مکان مبدل گشتاور است. CVT ها و روبات ها جایگاه دوم را به اشتراک می گذارند.

بر اساس نظر کارشناسان و پیش بینی های آنها، آینده همچنان متعلق به CVT ها و جعبه های انتخابی است. آنها هنوز راه درازی برای رشد و پیشرفت دارند. اما اکنون این جعبه‌ها ساده‌تر، راحت‌تر و مقرون به صرفه‌تر می‌شوند و در نتیجه مخاطبان زیادی از خریداران را به خود جذب می‌کنند. دقیقاً چه چیزی را انتخاب کنید، این به شما بستگی دارد.