emner:
- Generel information
- Gearvælger / bjerggear
- Enkelt planetgearsystem
- Kombineret planetgearsystem (Simpson-system)
- Ravigneauxs system
- Gearkasse olie
- Olie pumpe
- Styreenhed
- Kontrolventiler
Generel information:
Fordelene ved automatgearet er, at brugervenlighed, komfort og sikkerhed øges. Udskiftning af transmissionen sker så gnidningsfrit som muligt uden ryk. Automatgearet skifter hurtigere op i et højere gear, når du accelererer blidt, end når gaspedalen trykkes helt i bund. Hvis det sidste er gjort, vil skiftet kun finde sted indtil lige før omdrejningsbegrænseren. Når køretøjet standser, skifter det automatisk til første gear.
En væskekobling eller momentomformer er monteret mellem motoren og den automatiske gearkasse. Se det separate kapitel for dette momentomformer.
Gearvælger / bjerggear:
En bil med automatisk gearkasse har et gearvælger. Gearvælgeren kan betjenes ved først at betjene bremsepedalen. Her er en oversigt over hvilke funktioner den har:
- P: Parkeringsposition (udgangsakslen er blokeret, bilen ruller ikke længere væk, og motoren kan omdrejningstal
- R: Omvendt
- N: Neutral (Bilen er i neutral, udgangsakslen er ikke blokeret, så med bremsepedalen sluppet kan den rulle væk
- D: Kør (Det fremadgående gear, bilen skifter automatisk op og ned, når du accelererer
- *S: Sport (Bilen vil opskifte mindre, så der sker mere acceleration, når du pludselig accelererer)
- *M: Manuel (Dette giver dig mulighed for at angive, hvornår du skal skifte op eller ned ved at flytte gearvælgeren frem eller tilbage til + eller -.
* er ofte en mulighed og er ikke tilgængelig på alle maskiner.
Andre bilmærker bruger positionerne L, 2 og 3 til at lade chaufføren vælge, hvilket gear bilen skal forblive i. Disse tilstande kaldes også "bjerggear".
Når en af disse tilstande aktiveres, placeres automatgearet i et bestemt gear og holdes der. Dette kan være meget nyttigt, når du kører i bjergene. Ved normal nedstigning vil automatgearet skifte op til et højere gear i position "D". Som et resultat bliver forholdet i transmissionen mindre, hvilket får bilen til at sænke sig hurtigere og hurtigere. Ved indkobling af gear 3, 2 (1 eller L), vil automatgearet køre i et lavere gear (f.eks. fra 5. til 4. trin). Motoren vil derefter køre med en højere hastighed, hvilket får bilen til at sænke farten. Der er nu ingen grund til at bremse mere og mere, fordi der bremses mere på motoren. Ved kørsel med anhænger er dette nødvendigt på en stejl nedkørsel, ellers vil bremserne overophedes på grund af konstant opbremsning.
Enkelt planetgearsystem:
Planetgearsystemer bruges i flere systemer, nemlig i automatiske gearkasser, startmotorer, overgear og navreduktioner. Et planetgearsystem består af følgende dele:
- Ring gear
- 3 satellithjul
- Drager
- Solhjul
For at overføre drejningsmoment med et enkelt planetgearsystem, skal ringhjulet, holderen eller solgearet sikres. Denne del fungerer så som et responselement. Satellithjulene tjener kun til at bygge bro over afstanden mellem solgearet og ringhjulet.
Eksempel: Solhjulet er koblet til motoren og roterer med samme hastighed. Medbringeren er forbundet til udgangsakslen. Ringgearet er fastgjort til gearkassehuset. Dette medfører en betydelig forsinkelse. Det betyder: Solgearet er drivende, ringgearet er reaktionselementet og holderen er drevet.
Solhjulet (lyseblåt, i midten) drejer mod uret. Dette driver de (røde) roterende satellithjul med uret. Disse vil rotere i ringhjulet og tage den (blå) holder med sig.
Medbringeren vil derfor rotere mindre hurtigt end solhjulet. Det betyder, at bevægelsen bremses.
Tabellen viser 6 forskellige transmissionsmuligheder. Ikke alle transmissionsmuligheder kan bruges i bilteknologi. Normalt er der kun 3 muligheder tilbage.
Bremsebånd eller flerpladekoblinger bruges til at forbinde og fastgøre de forskellige elementer. På den måde kan vi forbinde forskellige elementer og skabe decelerationer, accelerationer og ændringer i omdrejningsretningen.
I de nyeste systemer sørger computeren for, at olietrykket sendes til lamelkoblingerne, så delene kan sikres. Teorien om bremsebånd og lamelkoblinger diskuteres længere på denne side.
Figuren viser en skematisk repræsentation af fire sæt planetgearsystemer i en automatisk transmission. Der er tre systemer til fremadgående gear og et til bakgear. Den røde linje angiver retningen af kræfterne gennem automatgearet; fra venstre (motorside med momentomformer) gennem hele delen med planetsystemer (sorte linjer) til koblingen på propelakslen. Der anvendes fire systemer i gearkassen, hver med et Z, D og R (solgear, medbringer og ringgear).
Pagina op beregne reduktioner af planetgearsystemer indeholder flere oplysninger om at tænde og slukke for planetsystemer og forbinde forskellige systemer sammen.
Planetgearsystemerne er symmetriske over og under midterlinjen. Der er ingen anden vej, for interiøret roterer under kørslen.
For at få indsigt i, hvad der sker, når et gear er i gang, er drevne dele i billedets planetsystem også fremhævet med rødt.
På figuren er gear 1 indkoblet. For at sætte gear 1 i, skal en kobling være tilkoblet. Dette link er vist i blåt. Med den lukkede kobling og den ene drevne side af planetsystemet skal den ene del også rotere. I så fald er det delenes størrelse, der bestemmer transmissionsforholdet (tænk på et lille indgangsgear og et stort udgangsgear; det store tandhjul vil så rotere langsommere. Hvis det store tandhjul havde dobbelt så mange tænder som det lille tandhjul, så forholdet ville være 1:2).
Det gælder i princippet også for automatgearet; størrelserne på ringgear, solgear og satellitgear er forskellige i alle fire systemer. Nu kan du sikkert forestille dig, at når en anden kobling aktiveres (f.eks. systemet til venstre), har hastigheden på udgangsakslen ændret sig. Klik her for mere information om beregning af planetgearreduktioner.
Kombineret planetgearsystem (Simpson-system)
I automatiske gearkasser bruges ofte kombinerede planetgearsystemer, hvor flere satellithjul eller holdere er monteret på et solgear. Det er blandt andet tilfældet med de såkaldte Simpson-systemer.
Simpson-systemet har et bredt solgear og 2 ringgear. Disse ringgear er normalt drevne, så tandbelastningen er meget lavere end med et drevet solgear. Som følge heraf kan systemet ofte gøres mindre. I dag bruges Simpson-systemerne ikke særlig ofte. Ravigneaux-systemet er mere populært blandt udviklere, fordi det sparer mere plads.
Billedet viser planetgearsystemet som én tæt helhed. Ringgearet (den venstre brede ring med tænder) og bæreren (sølvdelen) er synlige.
Ringgearet er sluppet af. Nu kan satellithjulene og bæreren ses. De 3 satellithjul går i indgreb med solhjulet på indersiden og ringhjulet på ydersiden (som nu er skubbet af). Disse gear er altid forbundet med hinanden.
Her er holderen (som indeholder satellithjulene) glidet af soludstyret. Solgearet er gearet i højre del.
Her kan du se det dobbelte soludstyr. Den venstre sektion kørte planetgearsystemet, som ses på billederne ovenfor. Det rigtige gear er systemet ved siden af. Dette giver navnet "kombineret" gearsystem, eller med andre ord, Simpson-systemet. Hvis solgearet er enkelt (kun den venstre del), og der kun er 1 planetgearsystem, kaldes dette et enkelt- eller Ravigneaux-system. Ravigneaux-systemet har 6 satellithjul i stedet for 3 i dette system, men det vil blive forklaret senere.
Dette er den anden del af det kombinerede system. Det sorte ringhjul til venstre, holderen med satellithjulene i midten, med solhjulet til højre (derinde).
Ravigneauxs system:
Den franske ingeniør Paul Ravigneaux udviklede et kompakt planetgearsystem i slutningen af 20'erne for nemt at skabe flere praktiske udvekslingsforhold. Dette kaldes Ravigneaux-systemet. Dette system bruges i øjeblikket på mange automatiske gearkasser.
Dette system er meget kompakt, fordi 2 planetgearsystemer er kombineret til kun 1 system. Den består af 2 solhjul, 3 store og 3 små satellithjul og 1 ringgear. Nedenfor er et sidebillede.
På billedet nedenfor kan du se, at satellithjulene går i indgreb. Det store satellithjul er forbundet til solhjul 1. Det lille satellithjul er forbundet til solhjul 2.
I tabellen ser vi, at når første gear er sat i, går kobling 1 (K1) og bremsebånd 1 (B1) i indgreb. Det betyder, at solgear 2 og holderen med satellithjulene er faste (disse er drevet). Ringgearet er så flydende.
Dette forårsager den største forsinkelse. En stor deceleration betyder også et øget drejningsmoment og også en lav hastighed ved hjulene. 1. gear er det bedste gear til at accelerere fra stilstand.
Når gearkassen skifter til 2. gear, udløses bremsebånd B1, og kobling B2 aktiveres. Nu er solgear 2 og ringhjulet sikret og dermed drevet. I så fald er bæreren drevet. Denne kombination af forbundne komponenter giver mindre deceleration end med 1. gear og giver præcis det rigtige udvekslingsforhold til 2. gear.
Multipladekoblinger og bremsebånd:
Der blev brugt bremsebånd på de gamle gearkasser til at sikre de forskellige dele (såsom solgearet, holderen og ringgearet). Bremsebånd er lavet af jern og er smurt for at forhindre og afkøle metal-til-metal kontakt så meget som muligt. Billederne nedenfor viser et bremsebånd (venstre) og et bremsebånd omkring ringgearet (højre).
Ringgearet fastgøres ved at klemme bremsebåndet med et hydraulisk stempel (som går ud). Så ved tilspænding bliver en bestemt del af planetgearsystemet gjort flydende og drevet, hvilket får et gear til at blive indkoblet.
Ved nyere gearkasser bruges bremsebånd ofte ikke længere, men flerpladekoblinger. En lamelkobling består af et antal separate koblingsplader, den ene bag hinanden, som presses mod hinanden ved hjælp af olietryk. Dette "kobler" koblingen og sikrer ringhjulet. Billederne nedenfor viser flerpladekoblingerne i adskilt tilstand. Delene skubbes sammen. Tænderne på jernhusene låser sammen.
Gearkasse olie:
Gearolie til automatgearet er normalt af typen ATF (Automatic Transmission Fluid), men nogle gange har producenter en anden type olie med forskellige specifikationer. Her skal der altid udvises forsigtighed, for forkert olie i gearkassen kan give ekstra slitage og for tidlig svigt. Oliestanden i den automatiske gearkasse bør også kontrolleres med jævne mellemrum. Hvis den er for lav, kan olien overophedes, hvilket får den til at ældes meget hurtigere, hvilket resulterer i øget slid på gearkassen. Kontrol af oliestanden kan nogle gange gøres meget nemt ved hjælp af en oliepind, ligesom kontrol af motorolien, men beholderne har ofte ikke en oliepind. Oliestanden skal derefter kontrolleres ved at skrue påfyldningsproppen af med motoren i gang og påfylde den, indtil olien lige løber ud. Afhængigt af producenten skal temperaturen først kontrolleres. Nogle gange skal det gøres med olie, der er så kold som muligt, nogle gange med olie mellem 30 og 50 grader celsius.
Olie pumpe:
En tandhjulspumpe eller en seglpumpe bruges ofte i transmissionen. Pumpen på billedet er en seglpumpe. Denne pumpe drives direkte af motoren. Olien cirkulerer så altid, når motoren kører, det vil sige i alle gearvælgerens positioner.
Styreenhed:
Styreenheden sørger for, at pumpetrykket konstant justeres til et grundtryk. Endvidere sørger styreenheden for, at styreventilerne tænder og slukker på det rigtige tidspunkt.
Reguleringsventiler:
Reguleringsventilerne betjenes af gearvælgerens position. I positionerne P og N er adgangene lukket, og olien løber ud af alle rør. Alle koblinger og bremsebånd mister dermed deres olietryk og presses tilbage af fjederkraften. Når styreenheden giver et signal (f.eks. at låse ringgearet til første gear), sendes et signal til magnetventilerne (også kaldet magnetventiler). Når en ventil og dermed en skyder på skyderhuset åbner, strømmer olien under højt tryk til et stempel, som forsyner lamelkoblingen eller bremsebåndet med olie. Trykvælgeren er en modulerende ventil, der regulerer væsketrykket baseret på speederpedalen. Dette olietryk sikrer en del i automatgearet, hvilket muliggør skift.
Relaterede sider:
