Předměty:
- Obecné informace
- Volicí páka / horské převody
- Systém s jedinou planetovou převodovkou
- Kombinovaný planetový převodový systém (Simpsonův systém)
- Ravigneauxův systém
- Převodový olej
- Olejové čerpadlo
- Řídící jednotka
- Regulační ventily
Obecná informace:
Výhody automatické převodovky spočívají ve zvýšení jednoduchosti ovládání, komfortu a bezpečnosti. Změna převodu se provádí co nejplynuleji, bez trhání. Automatická převodovka řadí vyšší rychlostní stupeň dříve při jemném zrychlení, než když sešlápnete pedál plynu až na dno. Pokud se tak stane, k přepnutí dojde pouze těsně před omezovačem otáček. Když vozidlo zastaví, automaticky přeřadí na první rychlostní stupeň.
Mezi motor a automatickou převodovku je namontována kapalinová spojka nebo měnič točivého momentu. K tomu viz samostatná kapitola měniče točivého momentu.
Volicí páka / horské převody:
Vozidlo s automatickou převodovkou má volicí páku. Volicí páku lze ovládat nejprve sešlápnutím brzdového pedálu. Zde je souhrn funkcí, které má:
- P: Parkovací poloha (Výstupní hřídel je zablokována, vůz se již nerozjíždí a motor se může otáčet
- R: Obrácený
- N: Neutrál (Vůz je v neutrálu, výstupní hřídel není zablokován, takže při uvolněném brzdovém pedálu se může rozjet
- D: Jeďte (převodový stupeň pro jízdu vpřed, vůz bude automaticky řadit nahoru a dolů, když zrychlíte
- *S: Sport (Vůz bude méně řadit nahoru, takže při náhlém zrychlení dojde k většímu zrychlení)
- *M: Manuální (Umožňuje vám určit, kdy je třeba řadit nahoru nebo dolů, posunutím páky voliče dopředu nebo dozadu do polohy + nebo -.
* je často volitelná a není k dispozici na každém počítači.
Ostatní značky automobilů používají polohy L, 2 a 3, aby si řidič zvolil, na jakém rychlostním stupni má vůz zůstat. Tyto režimy se také nazývají „horské převody“.
Když je aktivován jeden z těchto režimů, automatická převodovka se zařadí na určitý rychlostní stupeň a tam se drží. To může být velmi užitečné při jízdě v horách. Při normálním klesání přeřadí automatická převodovka v poloze „D“ na vyšší převodový stupeň. V důsledku toho se poměr v převodovce zmenšuje, což způsobuje, že vůz klesá rychleji a rychleji. Zařazením rychlostních stupňů 3, 2 (1 nebo L) pojede automatická převodovka na nižší rychlostní stupeň (například z 5. na 4. stupeň). Motor pak poběží ve vyšších otáčkách, což způsobí zpomalení vozu. Nyní již není potřeba více a více brzdit, protože více brzdí motor. Při jízdě s přívěsem je to nutné při prudkém klesání, jinak se neustálým brzděním přehřívají brzdy.
Jedno planetová převodovka:
Planetové převodovky se používají v několika systémech, a to v automatických převodovkách, spouštěcích motorech, rychloběhech a nábojových redukcích. Planetový převodový systém se skládá z následujících částí:
- Ozuběné kolo
- 3 satelitní kola
- Drager
- sluneční kolo
Aby bylo možné přenášet krouticí moment s jediným planetovým převodovým systémem, musí být věnec, unášeč nebo centrální kolo zajištěny. Tato část pak slouží jako prvek odezvy. Satelitní kola slouží pouze k překlenutí vzdálenosti mezi centrálním kolem a ozubeným věncem.
Příklad: Centrální kolo je připojeno k motoru a otáčí se stejnou rychlostí. Unášeč je spojen s výstupní hřídelí. Ozubený věnec je připevněn ke skříni převodovky. To způsobuje značné zpoždění. To znamená: Centrální kolo je poháněno, věnec je reakčním prvkem a unášeč je poháněn.
Sluneční kolo (světle modré, uprostřed) se otáčí proti směru hodinových ručiček. To pohání (červená) satelitní kola otáčející se ve směru hodinových ručiček. Ty se budou otáčet v prstencovém kole a vezmou s sebou (modrý) nosič.
Nosič se proto bude otáčet méně rychle než sluneční kolo. To znamená, že pohyb je zpomalený.
Tabulka ukazuje 6 různých možností přenosu. V automobilové technice nelze použít všechny možnosti převodovky. Obvykle zbývají pouze 3 možnosti.
Ke spojení a zajištění různých prvků se používají brzdové pásy nebo lamelové spojky. Můžeme tak spojovat různé prvky a vytvářet zpomalení, zrychlení a změny směru otáčení.
V nejnovějších systémech počítač zajišťuje přenos tlaku oleje do lamelových spojek, což umožňuje zajištění dílů. Teorie o brzdových pásech a lamelových spojkách je diskutována dále na této stránce.
Obrázek ukazuje schematické znázornění čtyř sad planetových převodových systémů v automatické převodovce. K dispozici jsou tři systémy pro rychlostní stupně vpřed a jeden pro zpátečku. Červená čára označuje směr sil přes automatickou převodovku; zleva (strana motoru s měničem momentu) přes kompletní díl s planetovými systémy (černé čáry) až ke spojce kardanového hřídele. V převodovce jsou použity čtyři systémy, každý se Z, D a R (centrální kolo, unášeč a věnec).
Na stránce vypočítat redukce planetových převodových systémů obsahuje více informací o zapínání a vypínání planetárních systémů a propojování různých systémů dohromady.
Planetové převodové systémy jsou symetrické nad a pod středovou osou. Jiná cesta není, protože interiér se za jízdy otáčí.
Abyste získali přehled o tom, co se stane, když je zařazen rychlostní stupeň, jsou hnané části v planetárním systému na obrázku také zvýrazněny červeně.
Na obrázku je zařazen převod 1. Pro zařazení převodového stupně 1 musí být sepnuta spojka. Tento odkaz je zobrazen modře. S uzavřenou spojkou a jednou hnanou stranou planetového systému se musí jeden díl také otáčet. V tom případě velikosti dílů určují převodový poměr (předpokládejme malé vstupní kolo a velké výstupní kolo; velké kolo se pak bude otáčet pomaleji. Pokud by velké kolo mělo dvakrát tolik zubů než malé kolo, pak poměr by byl 1:2).
V zásadě to platí i pro automatickou převodovku; velikosti ozubeného věnce, centrálního kola a satelitního ozubeného kola se u všech čtyř systémů liší. Nyní si asi dokážete představit, že když je pod napětím jiná spojka (např. systém vlevo), otáčky výstupního hřídele se změnily. Klikněte zde pro více informací o výpočtu planetových reduktorů.
Kombinovaný planetový převodový systém (Simpsonův systém)
V automatických převodovkách se často používají kombinované systémy planetových převodů, ve kterých je na jednom centrálním kole namontováno více satelitních kol nebo unašečů. To je mimo jiné případ tzv. Simpsonových systémů.
Systém Simpson má široké centrální kolo a 2 ozubené věnce. Tato ozubená věnce jsou obvykle poháněna, takže zatížení zubů je mnohem nižší než u hnaného centrálního kola. V důsledku toho může být systém často zmenšen. V dnešní době se Simpsonovy systémy příliš často nepoužívají. Systém Ravigneaux je u vývojářů oblíbenější, protože šetří více místa.
Obrázek ukazuje planetový převodový systém jako jeden hustý celek. Viditelné je ozubené kolo (levý široký kroužek se zuby) a unašeč (stříbrná část).
Ozubený věnec sklouzl. Nyní jsou vidět satelitní kola a nosič. 3 satelitní kola zapojují centrální kolo na vnitřní straně a věnec na vnější straně (který je nyní vysunut). Tato ozubená kola jsou vždy vzájemně spojena.
Zde nosič (obsahující satelitní kola) sklouzl z centrálního kola. Sluneční kolo je ozubené kolo v pravé části.
Zde můžete vidět dvojité sluneční kolo. Levá sekce poháněla planetový převodový systém, který je vidět na obrázcích výše. Správný převod je systém vedle něj. To dává název „kombinovaný“ převodový systém, nebo jinými slovy, systém Simpson. Pokud je centrální kolo jednoduché (pouze levá část) a existuje pouze 1 planetový převodový systém, nazývá se systém jednoduchý nebo Ravigneaux. Systém Ravigneaux má 6 satelitních kol namísto 3 v tomto systému, ale to bude vysvětleno později.
Toto je další část kombinovaného systému. Černé ozubené kolo vlevo, nosič se satelitními koly uprostřed a centrální kolo vpravo (tam).
Ravigneauxův systém:
Francouzský inženýr Paul Ravigneaux vyvinul na konci 20. let kompaktní planetový převodový systém, aby snadno vytvořil několik praktických převodových poměrů. Toto se nazývá systém Ravigneaux. Tento systém se v současnosti používá u mnoha automatických převodovek.
Tento systém je velmi kompaktní, protože 2 planetové převodovky jsou spojeny pouze do 1 systému. Skládá se ze 2 slunečních kol, 3 velkých a 3 malých satelitních kol a 1 ozubeného věnce. Níže je boční pohled.
Na obrázku níže můžete vidět, že satelitní kola do sebe zapadají. Velké satelitní kolo je připojeno k centrálnímu kolu 1. Malé satelitní kolo je připojeno k centrálnímu kolu 2.
V tabulce vidíme, že při zařazení prvního rychlostního stupně se spojka 1 (K1) a brzdový pás 1 (B1) zapojí. To znamená, že centrální kolo 2 a nosič se satelitními koly jsou pevné (ty jsou poháněny). Ozubený věnec je pak plovoucí.
To způsobuje největší zpoždění. Velké zpomalení znamená i nárůst točivého momentu a také nízkou rychlost u kol. 1. rychlostní stupeň je nejlepší rychlostní stupeň pro zrychlení z klidu.
Když převodovka přeřadí na 2. rychlostní stupeň, brzdový pás B1 se uvolní a spojka B2 se zapne. Nyní jsou centrální kolo 2 a věnec zajištěny a tím poháněny. V takovém případě je nositel poháněn. Tato kombinace propojených komponentů vytváří menší zpomalení než u 1. převodového stupně a poskytuje přesně ten správný převodový poměr pro 2. převodový stupeň.
Vícelamelové spojky a brzdové pásy:
Na starých převodovkách byly použity brzdové pásy k zajištění různých dílů (jako je centrální kolo, unašeč a věnec). Brzdové pásy jsou vyrobeny ze železa a jsou mazány, aby se zamezilo a co nejvíce ochladilo kontakt kov na kov. Na obrázcích níže je brzdový pás (vlevo) a brzdový pásek kolem ozubeného věnce (vpravo).
Ozubený věnec je zajištěn stlačením brzdového pásu hydraulickým plunžrem (který se vysouvá). Takže při utahování je určitá část v systému planetového převodu uvedena do pohybu a poháněna, což způsobí zařazení převodového stupně.
U novějších převodovek se často již nepoužívají brzdové pásy, ale lamelové spojky. Vícelamelová spojka se skládá z několika samostatných lamel spojky za sebou, které jsou k sobě přitlačovány tlakem oleje. Tím se spojka „zapojí“ a zajistí ozubený věnec. Na obrázcích níže jsou lamelové spojky v rozloženém stavu. Díly jsou přitlačeny k sobě. Zuby železných pouzder do sebe zapadají.
Olej do převodovky:
Převodový olej pro automatickou převodovku je obvykle typu ATF (Automatic Transmission Fluid), ale někdy mají výrobci jiný typ oleje s různými specifikacemi. Zde je třeba být vždy opatrní, protože nesprávný olej v převodovce může způsobit nadměrné opotřebení a předčasné selhání. Pravidelně by se měla kontrolovat také hladina oleje v automatické převodovce. Pokud je příliš nízká, může se olej přehřívat, což způsobí jeho mnohem rychlejší stárnutí, což má za následek zvýšené opotřebení převodovky. Kontrolu hladiny oleje lze někdy provést velmi snadno pomocí měrky, stejně jako kontrolu motorového oleje, ale nádobky často měrku nemají. Hladinu oleje je pak nutné zkontrolovat tak, že při běžícím motoru odšroubujete plnicí zátku a plníte, dokud olej právě nevyteče. V závislosti na výrobci je třeba nejprve zkontrolovat teplotu. Někdy se to musí dělat s olejem co nejchladnějším, někdy s olejem mezi 30 a 50 stupni Celsia.
Olejové čerpadlo:
V převodovce se často používá zubové čerpadlo nebo srpové čerpadlo. Čerpadlo na obrázku je srpové čerpadlo. Toto čerpadlo je poháněno přímo motorem. Olej pak cirkuluje vždy za chodu motoru, tedy ve všech polohách volicí páky.
Řídící jednotka:
Řídicí jednotka zajišťuje, že tlak čerpadla je neustále upravován na základní tlak. Řídicí jednotka dále zajišťuje, aby se regulační ventily zapínaly a vypínaly ve správný čas.
Regulační ventily:
Ovládací ventily se ovládají polohou volicí páky. V polohách P a N jsou přístupy uzavřeny a olej vytéká ze všech potrubí. Všechny spojky a brzdové pásy tak ztrácejí tlak oleje a jsou silou pružiny tlačeny zpět. Když řídicí jednotka vydá signál (např. k zablokování ozubeného věnce pro první rychlostní stupeň), je odeslán signál do elektromagnetických ventilů (také nazývaných solenoidové ventily). Při otevření ventilu a tím i šoupátka pouzdra šoupátka proudí olej pod vysokým tlakem k plunžru, který zásobuje lamelovou spojku nebo brzdový pás olejem. Volič tlaku je modulační ventil, který reguluje tlak kapaliny na základě pedálu plynu. Tento tlak oleje zajišťuje část v automatické převodovce, která umožňuje řazení.
Související stránky:
