Μαθήματα:
- Γενικές Πληροφορίες
- Μοχλός επιλογής / γρανάζια βουνού
- Σύστημα απλού πλανητικού γραναζιού
- Σύστημα συνδυασμένου πλανητικού γραναζιού (σύστημα Simpson)
- Το σύστημα του Ravigneaux
- Λάδι μηχανής
- ΑΝΤΛΙΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ
- Μονάδα ελέγχου
- Βαλβίδες ελέγχου
Γενικές πληροφορίες:
Τα πλεονεκτήματα του αυτόματου κιβωτίου είναι ότι η ευκολία λειτουργίας, η άνεση και η ασφάλεια αυξάνονται. Η αλλαγή της μετάδοσης γίνεται όσο πιο ομαλά γίνεται, χωρίς τραντάγματα. Το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων αλλάζει σε υψηλότερη ταχύτητα νωρίτερα όταν επιταχύνετε απαλά παρά όταν πατάτε το πεντάλ του γκαζιού μέχρι το κάτω μέρος. Εάν γίνει το τελευταίο, η αλλαγή θα πραγματοποιηθεί μόνο μέχρι λίγο πριν από τον περιοριστή στροφών. Όταν το όχημα σταματήσει, αλλάζει αυτόματα στην πρώτη ταχύτητα.
Μεταξύ του κινητήρα και του αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων είναι τοποθετημένος ένας σύνδεσμος υγρών ή ένας μετατροπέας ροπής. Δείτε το ξεχωριστό κεφάλαιο για αυτό μετατροπέας ροπής.
Μοχλός επιλογής / γρανάζια βουνού:
Ένα αυτοκίνητο με αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων έχει μοχλό επιλογής. Ο επιλογέας μπορεί να λειτουργήσει πατώντας πρώτα το πεντάλ του φρένου. Ακολουθεί μια περίληψη των λειτουργιών που έχει:
- P: Θέση στάθμευσης (Ο άξονας εξόδου είναι μπλοκαρισμένος, το αυτοκίνητο δεν κυλά πλέον και ο κινητήρας μπορεί να γυρίσει
- Ε: Αντίστροφη
- N: Ουδέτερο (Το αυτοκίνητο είναι στη νεκρά, ο άξονας εξόδου δεν είναι μπλοκαρισμένος, οπότε με το πεντάλ του φρένου απελευθερωμένο μπορεί να κυλήσει μακριά
- D: Οδηγήστε (Με την ταχύτητα εμπρός, το αυτοκίνητο θα αλλάζει αυτόματα πάνω-κάτω όταν επιταχύνετε
- *S: Αθλητισμός (Το αυτοκίνητο θα ανεβάζει λιγότερο ταχύτητα, έτσι ώστε να υπάρχει μεγαλύτερη επιτάχυνση όταν επιταχύνετε ξαφνικά)
- *M: Χειροκίνητο (Σας επιτρέπει να υποδεικνύετε πότε πρέπει να μετακινείτε προς τα πάνω ή προς τα κάτω μετακινώντας τον επιλογέα προς τα εμπρός ή προς τα πίσω στο + ή -.
* είναι συχνά μια επιλογή και δεν είναι διαθέσιμη σε κάθε μηχάνημα.
Άλλες μάρκες αυτοκινήτων χρησιμοποιούν τις θέσεις L, 2 και 3 για να επιτρέψουν στον οδηγό να επιλέξει σε ποια ταχύτητα θα παραμείνει το αυτοκίνητο. Αυτές οι λειτουργίες ονομάζονται επίσης «εργαλεία βουνού».
Όταν ένας από αυτούς τους τρόπους λειτουργίας ενεργοποιείται, το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων τοποθετείται σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα και κρατιέται εκεί. Αυτό μπορεί να είναι πολύ χρήσιμο όταν οδηγείτε στο βουνό. Κατά την κανονική κάθοδο, το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων θα αλλάξει σε υψηλότερη ταχύτητα στη θέση «D». Ως αποτέλεσμα, η σχέση στο κιβώτιο γίνεται μικρότερη, με αποτέλεσμα το αυτοκίνητο να κατεβαίνει όλο και πιο γρήγορα. Ενεργοποιώντας τις ταχύτητες 3, 2 (1 ή L), το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων θα κινείται σε χαμηλότερη ταχύτητα (για παράδειγμα από την 5η έως την 4η βαθμίδα). Στη συνέχεια, ο κινητήρας θα λειτουργεί με υψηλότερη ταχύτητα, με αποτέλεσμα το αυτοκίνητο να επιβραδύνει. Δεν χρειάζεται πλέον να φρενάρεις όλο και περισσότερο γιατί υπάρχει περισσότερο φρενάρισμα στον κινητήρα. Όταν οδηγείτε με τρέιλερ, αυτό είναι απαραίτητο σε απότομη κατάβαση, διαφορετικά τα φρένα θα υπερθερμανθούν λόγω συνεχούς φρεναρίσματος.
Σύστημα απλού πλανητικού γραναζιού:
Τα συστήματα πλανητικών γραναζιών χρησιμοποιούνται σε πολλά συστήματα, συγκεκριμένα σε αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων, κινητήρες εκκίνησης, υπερκινήσεις και μειώσεις πλήμνης. Ένα πλανητικό σύστημα γραναζιών αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη:
- Δακτυλιοειδής εξοπλισμός
- 3 Δορυφορικοί τροχοί
- Drager
- Ήλιος τροχός
Για τη μετάδοση της ροπής με ένα μόνο πλανητικό σύστημα γραναζιών, πρέπει να στερεωθεί ο δακτύλιος, ο φορέας ή το γρανάζι. Αυτό το τμήμα στη συνέχεια χρησιμεύει ως στοιχείο απόκρισης. Οι δορυφορικοί τροχοί χρησιμεύουν μόνο για τη γεφύρωση της απόστασης μεταξύ του ηλίου και του δακτυλίου.
Παράδειγμα: Το γρανάζι του ήλιου συνδέεται με τον κινητήρα και περιστρέφεται με την ίδια ταχύτητα. Ο φορέας συνδέεται με τον άξονα εξόδου. Ο δακτύλιος είναι στερεωμένος στο περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων. Αυτό προκαλεί σημαντική καθυστέρηση. Αυτό σημαίνει: Το γρανάζι του ήλιου οδηγεί, το δακτυλιοειδές γρανάζι είναι το στοιχείο αντίδρασης και ο φορέας κινείται.
Το γρανάζι του ήλιου (ανοιχτό μπλε, στη μέση) στρίβει αριστερόστροφα. Αυτό οδηγεί τους (κόκκινους) περιστρεφόμενους δορυφορικούς τροχούς δεξιόστροφα. Αυτά θα περιστρέφονται στον δακτύλιο, παίρνοντας μαζί τους τον (μπλε) φορέα.
Επομένως, ο φορέας θα περιστρέφεται λιγότερο γρήγορα από τον τροχό του ήλιου. Αυτό σημαίνει ότι η κίνηση επιβραδύνεται.
Ο πίνακας δείχνει 6 διαφορετικές επιλογές μετάδοσης. Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλες οι επιλογές μετάδοσης στην τεχνολογία αυτοκινήτων. Συνήθως απομένουν μόνο 3 επιλογές.
Για τη σύνδεση και τη στερέωση των διάφορων στοιχείων χρησιμοποιούνται ζώνες φρένων ή σύνδεσμοι πολλαπλών πλακών. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να συνδέσουμε διαφορετικά στοιχεία και να δημιουργήσουμε επιβραδύνσεις, επιταχύνσεις και αλλαγές στην φορά περιστροφής.
Στα πιο πρόσφατα συστήματα, ο υπολογιστής διασφαλίζει ότι η πίεση λαδιού αποστέλλεται στους συμπλέκτες πολλαπλών δίσκων, επιτρέποντας τη στερέωση των εξαρτημάτων. Η θεωρία σχετικά με τις ζώνες φρένων και τους συμπλέκτες πολλαπλών δίσκων συζητείται περαιτέρω σε αυτή τη σελίδα.
Το σχήμα δείχνει μια σχηματική αναπαράσταση τεσσάρων σετ συστημάτων πλανητικών γραναζιών σε ένα αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων. Υπάρχουν τρία συστήματα για τις εμπρός ταχύτητες και ένα για την όπισθεν. Η κόκκινη γραμμή δείχνει την κατεύθυνση των δυνάμεων μέσω του αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων. από αριστερά (πλευρά κινητήρα με μετατροπέα ροπής) μέσω του πλήρους τμήματος με πλανητικά συστήματα (μαύρες γραμμές) μέχρι τη σύζευξη του άξονα της προπέλας. Στο κιβώτιο ταχυτήτων χρησιμοποιούνται τέσσερα συστήματα, το καθένα με ένα Z, D και R (γρανάζι ηλίου, φορέας και δακτύλιος).
Στη σελίδα υπολογισμός μειώσεων των συστημάτων πλανητικού γραναζιού περιέχει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των πλανητικών συστημάτων και τη σύνδεση διαφόρων συστημάτων μεταξύ τους.
Τα συστήματα πλανητικού γραναζιού είναι συμμετρικά πάνω και κάτω από την κεντρική γραμμή. Δεν υπάρχει άλλος τρόπος, γιατί το εσωτερικό περιστρέφεται κατά την οδήγηση.
Για να αποκτήσετε μια εικόνα για το τι συμβαίνει όταν ενεργοποιείται ένα γρανάζι, τα κινούμενα μέρη στο πλανητικό σύστημα της εικόνας επισημαίνονται επίσης με κόκκινο χρώμα.
Στο σχήμα, η ταχύτητα 1 είναι ενεργοποιημένη. Για να βάλετε την ταχύτητα 1, πρέπει να βάλετε συμπλέκτη. Αυτός ο σύνδεσμος εμφανίζεται με μπλε χρώμα. Με την κλειστή σύζευξη και τη μία κινούμενη πλευρά του πλανητικού συστήματος, ένα μέρος πρέπει επίσης να περιστρέφεται. Σε αυτήν την περίπτωση, τα μεγέθη των εξαρτημάτων καθορίζουν την αναλογία μετάδοσης (σκεφτείτε ένα μικρό γρανάζι εισόδου και ένα μεγάλο γρανάζι εξόδου· το μεγάλο γρανάζι θα περιστρέφεται τότε πιο αργά. Εάν το μεγάλο γρανάζι είχε διπλάσια δόντια από το μικρό γρανάζι, τότε η αναλογία θα ήταν 1:2).
Καταρχήν, αυτό ισχύει και για το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων. τα μεγέθη του δακτυλιοειδούς γραναζιού, των ηλιοτρόπιων και των δορυφορικών εργαλείων είναι διαφορετικά και στα τέσσερα συστήματα. Τώρα μπορείτε πιθανώς να φανταστείτε ότι όταν ενεργοποιείται ένας άλλος συμπλέκτης (π.χ. το σύστημα στα αριστερά), η ταχύτητα του άξονα εξόδου έχει αλλάξει. Κάντε κλικ εδώ για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον υπολογισμό των μειώσεων πλανητικής ταχύτητας.
Σύστημα συνδυασμένου πλανητικού γραναζιού (σύστημα Simpson)
Στα αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων, χρησιμοποιούνται συχνά συνδυασμένα συστήματα πλανητικού γραναζιού στα οποία πολλαπλοί δορυφορικοί τροχοί ή φορείς είναι τοποθετημένοι σε ένα γρανάζι. Αυτό συμβαίνει, μεταξύ άλλων, με τα λεγόμενα συστήματα Simpson.
Το σύστημα Simpson έχει ένα φαρδύ αντηλιακό και 2 δακτυλιοειδή γρανάζια. Αυτά τα δακτυλιοειδή γρανάζια συνήθως κινούνται, επομένως το φορτίο των δοντιών είναι πολύ χαμηλότερο από ό,τι με ένα κινούμενο αντηλιακό. Ως αποτέλεσμα, το σύστημα μπορεί συχνά να γίνει μικρότερο. Σήμερα τα συστήματα Simpson δεν χρησιμοποιούνται πολύ συχνά. Το σύστημα Ravigneaux είναι πιο δημοφιλές στους προγραμματιστές επειδή εξοικονομεί περισσότερο χώρο.
Η εικόνα δείχνει το σύστημα πλανητικού γραναζιού ως ένα πυκνό σύνολο. Ορατό είναι το γρανάζι (Ο αριστερός φαρδύς δακτύλιος με δόντια) και ο φορέας (Το ασημί μέρος).
Ο δακτύλιος γλίστρησε. Τώρα φαίνονται οι δορυφορικοί τροχοί και ο φορέας. Οι 3 δορυφορικοί τροχοί εμπλέκονται με το γρανάζι του ήλιου στο εσωτερικό και το δακτυλιοειδές γρανάζι εξωτερικά (το οποίο τώρα έχει αφαιρεθεί). Αυτά τα γρανάζια είναι πάντα συνδεδεμένα μεταξύ τους.
Εδώ ο φορέας (που περιέχει τους δορυφορικούς τροχούς) έχει γλιστρήσει από τον αντηλιακό. Το γρανάζι του ήλιου είναι το γρανάζι στο δεξί μέρος.
Εδώ μπορείτε να δείτε το διπλό αντηλιακό. Το αριστερό τμήμα οδήγησε το σύστημα πλανητικού γραναζιού που φαίνεται στις παραπάνω εικόνες. Το σωστό γρανάζι είναι το σύστημα δίπλα του. Αυτό δίνει το όνομα «συνδυασμένο» σύστημα ταχυτήτων, ή με άλλα λόγια, το σύστημα Simpson. Εάν το γρανάζι του ήλιου είναι μονό (μόνο το αριστερό μέρος) και υπάρχει μόνο 1 πλανητικό σύστημα γραναζιών, αυτό ονομάζεται μονό σύστημα ή σύστημα Ravigneaux. Το σύστημα Ravigneaux έχει 6 δορυφορικούς τροχούς αντί για 3 σε αυτό το σύστημα, αλλά αυτό θα εξηγηθεί αργότερα.
Αυτό είναι το άλλο μέρος του συνδυασμένου συστήματος. Ο μαύρος δακτύλιος στα αριστερά, ο φορέας με τους δορυφορικούς τροχούς στη μέση, με τον ήλιο στα δεξιά (εκεί).
Το σύστημα του Ravigneaux:
Ο Γάλλος μηχανικός Paul Ravigneaux ανέπτυξε ένα συμπαγές σύστημα πλανητικού γραναζιού στα τέλη της δεκαετίας του 20 για να δημιουργήσει εύκολα πολλές πρακτικές σχέσεις μετάδοσης. Αυτό ονομάζεται σύστημα Ravigneaux. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται επί του παρόντος σε πολλά αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων.
Αυτό το σύστημα είναι πολύ συμπαγές, επειδή 2 συστήματα πλανητικών γραναζιών συνδυάζονται σε μόνο 1 σύστημα. Αποτελείται από 2 τροχούς ηλιοθεραπείας, 3 μεγάλους και 3 μικρούς δορυφορικούς τροχούς και 1 κρίκο. Παρακάτω είναι μια πλάγια όψη.
Στην παρακάτω εικόνα μπορείτε να δείτε ότι οι δορυφορικοί τροχοί δένουν μεταξύ τους. Ο μεγάλος δορυφορικός τροχός είναι συνδεδεμένος στον ηλιόλουστο τροχό 1. Ο μικρός δορυφορικός τροχός συνδέεται στον τροχό ηλίου 2.
Στον πίνακα βλέπουμε ότι όταν μπαίνει η πρώτη ταχύτητα, συμπλέκεται ο συμπλέκτης 1 (K1) και η ζώνη φρένων 1 (B1). Αυτό σημαίνει ότι το ηλιοτρόπιο 2 και ο φορέας με τους δορυφορικούς τροχούς είναι σταθεροί (αυτές κινούνται). Στη συνέχεια, το γρανάζι αιωρείται.
Αυτό προκαλεί τη μεγαλύτερη καθυστέρηση. Μια μεγάλη επιβράδυνση σημαίνει επίσης αύξηση της ροπής και επίσης χαμηλή ταχύτητα στους τροχούς. Η 1η ταχύτητα είναι η καλύτερη ταχύτητα για επιτάχυνση από στάση.
Όταν το κιβώτιο ταχυτήτων αλλάζει στη 2η ταχύτητα, η ζώνη φρένων B1 απελευθερώνεται και ο συμπλέκτης B2 είναι ενεργοποιημένος. Τώρα το γρανάζι ηλίου 2 και ο δακτύλιος είναι ασφαλισμένοι και έτσι οδηγούνται. Σε αυτή την περίπτωση ο χρήστης οδηγείται. Αυτός ο συνδυασμός συνδεδεμένων εξαρτημάτων παράγει λιγότερη επιβράδυνση από ό,τι με την 1η ταχύτητα και παρέχει ακριβώς τη σωστή σχέση μετάδοσης για τη 2η ταχύτητα.
Πολύδισκοι συμπλέκτες και ταινίες φρένων:
Στα παλιά κιβώτια ταχυτήτων χρησιμοποιήθηκαν ζώνες φρένων για τη στερέωση των διάφορων εξαρτημάτων (όπως το γρανάζι του ήλιου, ο φορέας και το γρανάζι). Οι ταινίες φρένων είναι κατασκευασμένες από σίδηρο και λιπαίνονται για να αποτρέπουν και να ψύχουν όσο το δυνατόν περισσότερο την επαφή μετάλλου με μέταλλο. Οι παρακάτω εικόνες δείχνουν μια ζώνη φρένων (αριστερά) και μια ζώνη φρένων γύρω από το γρανάζι (δεξιά).
Το γρανάζι ασφαλίζεται πιέζοντας τη ζώνη φρένων με ένα υδραυλικό έμβολο (το οποίο εκτείνεται). Έτσι, κατά τη σύσφιξη, ένα συγκεκριμένο τμήμα στο σύστημα πλανητικού γραναζιού γίνεται να επιπλέει και να κινείται, προκαλώντας την εμπλοκή ενός γραναζιού.
Στα νεότερα κιβώτια ταχυτήτων, συχνά δεν χρησιμοποιούνται πλέον ταινίες φρένων, αλλά συμπλέκτες πολλαπλών δίσκων. Ένας συμπλέκτης πολλαπλών δίσκων αποτελείται από έναν αριθμό ξεχωριστών πλακών συμπλέκτη, το ένα πίσω από το άλλο, οι οποίες πιέζονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας πίεση λαδιού. Αυτό «εμπλέκει» τον σύνδεσμο και ασφαλίζει το γρανάζι. Οι παρακάτω εικόνες δείχνουν τους συνδέσμους πολλαπλών πλακών σε αποσυναρμολογημένη κατάσταση. Τα μέρη ωθούνται μεταξύ τους. Τα δόντια των σιδερένιων περιβλημάτων συμπλέκονται.
Λάδι κιβωτίου ταχυτήτων:
Το λάδι κιβωτίου ταχυτήτων για το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων είναι συνήθως τύπου ATF (Automatic Transmission Fluid), αλλά μερικές φορές οι κατασκευαστές έχουν διαφορετικό τύπο λαδιού με διαφορετικές προδιαγραφές. Εδώ πρέπει πάντα να προσέχετε, γιατί το λάθος λάδι στο κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να προκαλέσει επιπλέον φθορά και πρόωρη αστοχία. Η στάθμη λαδιού του αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων θα πρέπει επίσης να ελέγχεται περιοδικά. Εάν είναι πολύ χαμηλή, το λάδι μπορεί να υπερθερμανθεί, με αποτέλεσμα να γερνάει πολύ πιο γρήγορα, με αποτέλεσμα την αυξημένη φθορά του κιβωτίου ταχυτήτων. Ο έλεγχος της στάθμης λαδιού μπορεί μερικές φορές να γίνει πολύ εύκολα χρησιμοποιώντας μια ράβδο στάθμης στάθμης, όπως ακριβώς και ο έλεγχος του λαδιού του κινητήρα, αλλά τα δοχεία συχνά δεν έχουν δείκτη στάθμης στάθμης. Στη συνέχεια, η στάθμη λαδιού πρέπει να ελεγχθεί ξεβιδώνοντας την τάπα πλήρωσης με τον κινητήρα σε λειτουργία και γεμίζοντας την μέχρι να τελειώσει το λάδι. Ανάλογα με τον κατασκευαστή, πρέπει πρώτα να ελεγχθεί η θερμοκρασία. Μερικές φορές πρέπει να γίνεται με λάδι όσο το δυνατόν πιο κρύο, μερικές φορές με λάδι μεταξύ 30 και 50 βαθμών Κελσίου.
ΑΝΤΛΙΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ:
Στο κιβώτιο ταχυτήτων χρησιμοποιείται συχνά μια αντλία με γρανάζια ή μια αντλία δρεπανιού. Η αντλία στην εικόνα είναι μια δρεπανωτή αντλία. Αυτή η αντλία κινείται απευθείας από τον κινητήρα. Το λάδι τότε κυκλοφορεί πάντα όταν ο κινητήρας λειτουργεί, δηλαδή σε όλες τις θέσεις του μοχλού επιλογής.
Μονάδα ελέγχου:
Η μονάδα ελέγχου διασφαλίζει ότι η πίεση της αντλίας ρυθμίζεται συνεχώς σε μια βασική πίεση. Επιπλέον, η μονάδα ελέγχου διασφαλίζει ότι οι βαλβίδες ελέγχου ανάβουν και σβήνουν τη σωστή στιγμή.
Βαλβίδες ελέγχου:
Οι βαλβίδες ελέγχου λειτουργούν από τη θέση του μοχλού επιλογής. Στις θέσεις P και N, οι προσβάσεις είναι κλειστές και το λάδι ρέει έξω από όλους τους σωλήνες. Όλοι οι σύνδεσμοι και οι ζώνες φρένων χάνουν έτσι την πίεση λαδιού τους και πιέζονται πίσω από τη δύναμη του ελατηρίου. Όταν η μονάδα ελέγχου δίνει ένα σήμα (π.χ. για να κλειδώσει το γρανάζι για την πρώτη ταχύτητα), αποστέλλεται ένα σήμα στις ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες (ονομάζονται επίσης ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες). Όταν ανοίγει μια βαλβίδα και επομένως ένας ολισθητήρας του περιβλήματος του ολισθητήρα, το λάδι ρέει υπό υψηλή πίεση σε ένα έμβολο, το οποίο τροφοδοτεί τον συμπλέκτη πολλαπλών δίσκων ή τη ζώνη φρένων με λάδι. Ο επιλογέας πίεσης είναι μια ρυθμιστική βαλβίδα που ρυθμίζει την πίεση του υγρού με βάση το πεντάλ γκαζιού. Αυτή η πίεση λαδιού ασφαλίζει ένα μέρος στο αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων, επιτρέποντας την αλλαγή ταχυτήτων.
