Tárgyak:
- Általános információk
- Választókar / hegyi fokozatok
- Egy bolygókerekes hajtómű
- Kombinált bolygóműves rendszer (Simpson rendszer)
- Ravigneaux rendszere
- Hajtóműolaj
- olaj pumpa
- Vezérlőegység
- Szabályozó szelepek
Általános információk:
Az automata sebességváltó előnyei a könnyű kezelhetőség, a kényelem és a biztonság növelése. A sebességváltó cseréje a lehető legsimábban, rángatás nélkül történik. Az automata sebességváltó gyengéd gázadáskor hamarabb kapcsol magasabb fokozatba, mint ha a gázpedált teljesen lenyomva. Ha ez utóbbi megtörténik, a váltás csak közvetlenül a fordulatszám-határoló előtt történik. Amikor a jármű megáll, automatikusan az első sebességfokozatba kapcsol.
A motor és az automata sebességváltó közé folyadékcsatlakozó vagy nyomatékváltó van felszerelve. Ehhez lásd a külön fejezetet nyomatékváltó.
Választókar / hegyi fokozatok:
Az automata sebességváltóval felszerelt autó választókarral rendelkezik. A választókart a fékpedál első lenyomásával lehet működtetni. Íme egy összefoglaló a funkcióiról:
- P: Parkolási helyzet (A kimenő tengely blokkolva van, az autó már nem gurul el, és a motor felpörög
- R: Fordítva
- N: semleges (az autó üresben van, a kimenő tengely nincs blokkolva, így elengedett fékpedállal elgurulhat
- D: Vezetés (Az előremeneti sebességfokozat, az autó automatikusan fel-le kapcsol, amikor Ön kigyorsít
- *S: Sport (Az autó kevesebbet kapcsol felfelé, így nagyobb gyorsulás következik be, amikor hirtelen kigyorsít)
- *M: Manuális (Ez lehetővé teszi, hogy jelezze, hogy mikor kell felfelé vagy lefelé kapcsolni, a választókart előre vagy hátra mozgatva + vagy - állásba.
* gyakran opció, és nem minden gépen érhető el.
Más autómárkák az L, 2 és 3 pozíciókat használják annak érdekében, hogy a vezető döntse el, melyik sebességfokozatban maradjon az autó. Ezeket az üzemmódokat „hegyi fogaskerekeknek” is nevezik.
Ha ezen üzemmódok egyike aktiválva van, az automata sebességváltót egy adott sebességfokozatba kapcsolják és ott tartják. Ez nagyon hasznos lehet hegyi vezetés közben. Normál süllyedéskor az automata sebességváltó magasabb fokozatba kapcsol „D” állásban. Ennek eredményeként az áttétel a sebességváltóban kisebb lesz, aminek következtében az autó egyre gyorsabban ereszkedik le. A 3-as, 2-es (1 vagy L) fokozatok bekapcsolásával az automata sebességváltó alacsonyabb fokozatban fog haladni (például az 5-től a 4-ig). A motor ekkor nagyobb sebességgel fog működni, amitől az autó lelassul. Most már nem kell egyre többet fékezni, mert nagyobb a fékezés a motoron. Utánfutóval haladva ez meredek lejtőn szükséges, különben az állandó fékezés miatt a fékek túlmelegednek.
Egy bolygókerekes hajtóműrendszer:
A bolygókerekes hajtóműveket számos rendszerben használják, nevezetesen automata sebességváltókban, indítómotorokban, túlhajtásokban és kerékagy-redukciókban. A bolygókerekes hajtómű a következő részekből áll:
- Tányérkerék
- 3 Műholdas kerekek
- Drager
- napkerék
Ahhoz, hogy a nyomatékot egyetlen bolygókerekes hajtóművel továbbítsák, a gyűrűs fogaskereket, a tartót vagy a napkereket rögzíteni kell. Ez a rész ezután válaszelemként szolgál. A szatellit kerekek csak arra szolgálnak, hogy áthidalják a távolságot a napkerék és a gyűrűs fogaskerék között.
példa: A naphajtómű a motorhoz van kapcsolva, és azonos sebességgel forog. A hordozó a kimenő tengelyhez csatlakozik. A fogaskerék a sebességváltó házához van rögzítve. Ez jelentős késést okoz. Ez azt jelenti: A napkerék hajt, a gyűrűs fogaskerék a reakcióelem, és a hordozó meg van hajtva.
A napfogaskerék (világoskék, középen) az óramutató járásával ellentétes irányban forog. Ez hajtja a (piros) óramutató járásával megegyező irányban forgó műholdkereket. Ezek a gyűrűs kerékben forognak, és magukkal viszik a (kék) hordozót.
A hordozó ezért kevésbé gyorsan forog, mint a napkerék. Ez azt jelenti, hogy a mozgás lelassul.
A táblázat 6 különböző átviteli lehetőséget mutat be. Nem minden sebességváltó használható az autótechnikában. Általában csak 3 lehetőség marad.
A különböző elemek csatlakoztatására és rögzítésére fékszalagokat vagy többlemezes csatlakozókat használnak. Ezáltal különböző elemeket kapcsolhatunk össze, és lassulásokat, gyorsulásokat, forgásirány-változásokat hozhatunk létre.
A legújabb rendszerekben a számítógép gondoskodik arról, hogy olajnyomás kerüljön a többtárcsás tengelykapcsolókra, lehetővé téve az alkatrészek rögzítését. A fékszalagokkal és a többtárcsás tengelykapcsolókkal kapcsolatos elméletet ezen az oldalon tovább tárgyaljuk.
Az ábrán négy bolygókerekes hajtóműrendszer sematikus ábrázolása látható egy automata sebességváltóban. Három rendszer van az előremenethez és egy hátramenethez. A piros vonal jelzi az erők irányát az automata sebességváltón keresztül; balról (motoroldal nyomatékváltóval) a bolygórendszerekkel ellátott komplett részen keresztül (fekete vonalak) a kardántengely tengelykapcsolójáig. A sebességváltóban négy rendszer található, mindegyik Z, D és R (napfogaskerék, tartó és gyűrűs fogaskerék) rendszerrel.
Az oldalon kiszámítja a bolygókerekes hajtóművek csökkenéseit több információt tartalmaz a bolygórendszerek ki- és bekapcsolásáról, valamint a különböző rendszerek összekapcsolásáról.
A bolygókerekes hajtóművek szimmetrikusak a középvonal felett és alatt. Nincs más megoldás, mert menet közben forog a beltér.
Annak érdekében, hogy betekintést nyerjünk abba, hogy mi történik egy sebességfokozat bekapcsolásakor, a kép bolygórendszerének hajtott részei szintén piros színnel vannak kiemelve.
Az ábrán az 1-es sebességfokozat be van kapcsolva. Az 1-es fokozat bekapcsolásához a tengelykapcsolót be kell kapcsolni. Ez a link kék színnel látható. A zárt tengelykapcsolóval és a bolygórendszer egyik hajtott oldalával egy alkatrésznek is forognia kell. Ebben az esetben az alkatrészek mérete határozza meg az áttételi arányt (gondoljunk egy kis bemeneti és egy nagy kimeneti fogaskerékre; a nagy fogaskerék ekkor lassabban forog. Ha a nagy fogaskeréknek kétszer annyi foga volt, mint a kis fogaskeréknek, akkor az arány 1:2 lenne).
Ez elvileg az automata sebességváltóra is vonatkozik; a gyűrűs fogaskerekek, a napfogaskerekek és a műholdas fogaskerekek méretei mind a négy rendszerben eltérőek. Most már valószínűleg elképzelhető, hogy amikor egy másik tengelykapcsoló feszültség alá kerül (pl. a bal oldali rendszer), a kimenő tengely fordulatszáma megváltozott. Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a bolygómű-csökkentés kiszámításáról.
Kombinált bolygóműves rendszer (Simpson rendszer)
Az automata sebességváltókban gyakran használnak kombinált bolygókerekes hajtóműveket, amelyekben több műholdkereket vagy tartót szerelnek egy napkerékre. Többek között ez a helyzet az úgynevezett Simpson-rendszerekkel.
A Simpson rendszernek széles napkerekes fogaskereke és 2 gyűrűs fogaskereke van. Ezek a gyűrűs fogaskerekek általában hajtottak, így a fogterhelés sokkal kisebb, mint egy hajtott napkeréknél. Ennek eredményeként a rendszer gyakran kisebbre szabható. Manapság a Simpson rendszereket nem használják túl gyakran. A Ravigneaux rendszer népszerűbb a fejlesztők körében, mert több helyet takarít meg.
A képen a bolygókerekes hajtóműrendszer egy sűrű egészként látható. Látható a gyűrűs fogaskerék (A bal széles fogasgyűrű) és a tartó (Az ezüst rész).
A gyűrűs fogaskerék kicsúszott. Most már láthatóak a műholdkerekek és a hordozó. A 3 szatellit kerék belülről kapcsolja be a napfogaskereket, kívül pedig a gyűrűs fogaskereket (amit most lecsúsztattak). Ezek a fogaskerekek mindig össze vannak kötve egymással.
Itt a hordozó (amiben a műholdkerekek vannak) lecsúszott a napfelszerelésről. A napfelszerelés a jobb oldalon található fogaskerék.
Itt látható a dupla napfelszerelés. A bal oldali szakasz a fenti képeken látható bolygóműves rendszert hajtotta. A megfelelő fokozat a mellette lévő rendszer. Ez adja a „kombinált” hajtóműrendszer elnevezést, vagy más szóval a Simpson rendszert. Ha a napkerék egyszeres (csak a bal oldali rész), és csak 1 bolygókerekes hajtómű van, akkor ezt szimpla vagy Ravigneaux rendszernek nevezzük. A Ravigneaux rendszer 6 műholdkerékkel rendelkezik ebben a rendszerben a 3 helyett, de erről később lesz szó.
Ez a kombinált rendszer másik része. A fekete gyűrűs fogaskerék a bal oldalon, a hordozó a szatellit kerekekkel középen, a napkerék a jobb oldalon (ott).
Ravigneaux rendszere:
Paul Ravigneaux francia mérnök az 20-as évek végén kifejlesztett egy kompakt bolygókerekes hajtóműrendszert, amellyel számos praktikus áttételt hoz létre. Ezt Ravigneaux-rendszernek nevezik. Ezt a rendszert jelenleg számos automata sebességváltónál használják.
Ez a rendszer nagyon kompakt, mivel 2 bolygókerekes hajtóművet egyetlen rendszerben egyesítenek. 1 napkerékből, 2 nagy és 3 kis szatellit kerékből és 3 körgyűrűből áll. Alább egy oldalnézet látható.
Az alábbi képen látható, hogy a műholdkerekek egymáshoz simulnak. A nagy műholdkerék az 1. napkerékhez csatlakozik. A kis műholdkerék a 2. napkerékhez csatlakozik.
A táblázatban látható, hogy az első sebességfokozat bekapcsolásakor az 1. tengelykapcsoló (K1) és az 1. fékszalag (B1) bekapcsol. Ez azt jelenti, hogy a 2. naptekercs és a szatellit kerekekkel ellátott tartó rögzített (ezek hajtottak). Ekkor a gyűrűs fogaskerék lebeg.
Ez okozza a legnagyobb késést. A nagy lassulás a nyomaték növekedését és a kerekek alacsony fordulatszámát is jelenti. Az 1. fokozat a legjobb sebességfokozat álló helyzetből történő gyorsításhoz.
Amikor a sebességváltó 2. fokozatba kapcsol, a B1 fékszalag elenged, és a B2 tengelykapcsoló be van kapcsolva. Most a 2. napkerék és a gyűrűs fogaskerék rögzítve van, és így meg van hajtva. Ebben az esetben a viselőjét vezetik. Az összekapcsolt alkatrészek ezen kombinációja kisebb lassulást produkál, mint az 1. sebességfokozatban, és pontosan a megfelelő áttételi arányt biztosítja a 2. sebességfokozathoz.
Többlemezes tengelykapcsolók és fékszalagok:
A régi sebességváltókon fékszalagokat használtak a különböző alkatrészek (például a napkerék, a tartó és a gyűrűs fogaskerék) rögzítésére. A fékszalagok vasból készülnek, és kenéssel vannak ellátva, hogy a lehető legjobban megakadályozzák és hűtsék a fém-fém érintkezést. Az alábbi képek egy fékszalagot (balra) és egy fékszalagot mutatnak a fogaskerék körül (jobbra).
A fogaskerék rögzítése a fékszalagnak egy hidraulikus dugattyúval történő összenyomásával történik (amely kinyúlik). Így a meghúzáskor a bolygókerekes hajtómű egy bizonyos része lebeg és meghajtott, ami egy fogaskerék bekapcsolását okozza.
Az újabb sebességváltóknál gyakran már nem fékszalagokat használnak, hanem többtárcsás tengelykapcsolót. A többtárcsás tengelykapcsoló számos különálló tengelykapcsoló lemezből áll, egymás mögött, amelyeket olajnyomással egymáshoz nyomnak. Ez „bekapcsolja” a tengelykapcsolót és rögzíti a gyűrűs fogaskereket. Az alábbi képek a többlemezes csatlakozókat szétszerelt állapotban mutatják. Az alkatrészek egymáshoz vannak tolva. A vasházak fogai összekapcsolódnak.
Sebességváltó olaj:
Az automata sebességváltó hajtóműolaja általában ATF (Automatic Transmission Fluid) típusú, de néha a gyártók más típusú olajat is kínálnak, eltérő specifikációkkal. Itt mindig ügyelni kell, mert a nem megfelelő olaj a váltóban extra kopást és idő előtti meghibásodást okozhat. Az automata sebességváltó olajszintjét is rendszeresen ellenőrizni kell. Ha túl alacsony, az olaj túlmelegedhet, ami sokkal gyorsabban öregszik, ami a sebességváltó fokozott kopását eredményezi. Az olajszint ellenőrzése néha nagyon egyszerűen elvégezhető egy nívópálcával, akárcsak a motorolaj ellenőrzése, de a tartályokon gyakran nincs nívópálca. Ezután ellenőrizni kell az olajszintet úgy, hogy járó motor mellett csavarja ki a betöltő csavart, és addig töltse, amíg az olaj éppen ki nem fogy. Gyártótól függően először a hőmérsékletet kell ellenőrizni. Néha a lehető leghidegebb, néha 30-50 Celsius-fok közötti olajjal kell csinálni.
Olaj pumpa:
A sebességváltóban gyakran használnak fogaskerék- vagy sarlószivattyút. A képen látható szivattyú egy sarlós szivattyú. Ezt a szivattyút közvetlenül a motor hajtja. Az olaj ezután mindig kering, amikor a motor jár, azaz a választókar minden állásában.
Vezérlőegység:
A vezérlőegység gondoskodik arról, hogy a szivattyú nyomását állandóan egy alapnyomásra állítsák be. Ezenkívül a vezérlőegység biztosítja, hogy a vezérlőszelepek a megfelelő időben kapcsoljanak be és ki.
Szabályozó szelepek:
A vezérlőszelepeket a választókar állása működteti. A P és N pozíciókban a bejáratok zárva vannak, és az olaj minden csőből kifolyik. Így minden tengelykapcsoló és fékszalag elveszti olajnyomását, és a rugóerő visszanyomja őket. Amikor a vezérlőegység jelet ad (például a gyűrűs fogaskerék reteszeléséhez az első fokozathoz), egy jelet küld a mágnesszelepeknek (más néven mágnesszelepeknek). Amikor kinyílik egy szelep, és így a tolózárház csúszkája, az olaj nagy nyomás alatt egy dugattyúhoz áramlik, amely olajjal látja el a többtárcsás tengelykapcsolót vagy fékszalagot. A nyomásválasztó egy moduláló szelep, amely a gázpedál alapján szabályozza a folyadéknyomást. Ez az olajnyomás biztosítja az automata sebességváltó egy részét, lehetővé téve a váltást.
Kapcsolódó oldalak:
