Як працює автоматична коробка передач

Автоматична коробка дозволяє двигуну автомобіля працювати у вузькому діапазоні швидкостей, як і механічна коробка передач. У міру того, як двигун досягає більш високих ступенів моменту, що крутить (крутний момент - це потужність обертання двигуна),...

Автоматична коробка дозволяє двигуну автомобіля працювати у вузькому діапазоні швидкостей, як і механічна коробка передач. У міру того, як двигун досягає більш високих ступенів моменту, що крутить (крутний момент - це потужність обертання двигуна), шестерні в трансмісії дозволяють двигуну повною мірою використовувати створюваний крутний момент при збереженні відповідної швидкості.

Наскільки важливою є трансмісія для роботи автомобіля? Без трансмісії у транспортних засобів є тільки одна передача, для досягнення більш високих швидкостей потрібна вічність, а двигун швидко зношується через високі обороти, що постійно виробляються.

Принцип автоматичної коробки передач

Принцип роботи автоматичної трансмісії заснований на використанні датчиків для визначення відповідного передатного відношення, яке значною мірою залежить від бажаної швидкості автомобіля. Трансмісія з'єднується з двигуном у корпусі дзвона, де гідротрансформатор перетворює крутний момент двигуна в рушійну силу, а в деяких випадках навіть посилює цю потужність. Перетворювач крутного моменту в трансмісії робить це, передаючи цю потужність на карданний вал через планетарну передачу та диски зчеплення, які потім дозволяють провідним колесам автомобіля обертатися, забезпечуючи рух вперед, з різними передатними числами, необхідними для різних швидкостей. Залежно від марки та моделі, це автомобілі із заднім, переднім та повним приводом.

Якби транспортний засіб мав лише одну або дві передачі, досягнення більш високих швидкостей було б проблемою, тому що двигун обертається тільки з певним числом обертів на хвилину в залежності від передачі. Це означає нижчі обороти нижчих передач і, отже, нижчу швидкість. Якби вищою передачею була друга, то транспортному засобу знадобилося б цілу вічність, щоб розігнатися до нижчих обертів, поступово підвищуючи оберти у міру того, як транспортний засіб набирав швидкість. Навантаження на двигун також стає проблемою при роботі на більш високих оборотах протягом тривалих періодів часу.

Використовуючи певні передачі, які працюють у поєднанні один з одним, автомобіль поступово набирає швидкість у міру переходу на вищі передачі. Коли автомобіль перемикається на вищі передачі, обороти знижуються, що знижує навантаження на двигун. Різні шестерні представлені передатним числом (яке є співвідношення шестерень як за розміром, так і за кількістю зубів). Найменші шестерні обертаються швидше, ніж великі, і в кожній позиції передачі (у деяких випадках з першої по шосту) використовуються різні шестерні різного розміру та числа зубів для досягнення плавного прискорення.

Охолоджувач трансмісії необхідний при перевезенні важких вантажів, тому що велике навантаження створює додаткове навантаження на двигун, змушуючи його працювати гарячіше і спалюючи трансмісійну рідину. Охолоджувач трансмісії знаходиться усередині радіатора, де він відводить тепло від трансмісійної рідини. Рідина проходить через трубки в охолоджувачі до охолоджуючої рідини в радіаторі, тому трансмісія не нагрівається і може витримувати вищі навантаження.

Що робить гідротрансформатор

Перетворювач моменту, що крутить, множить і передає крутний момент, створюваний двигуном транспортного засобу, і передає його через шестерні в трансмісії на провідні колеса на кінці приводного валу. Деякі перетворювачі моменту, що крутить, також діють як блокуючий механізм, зв'язуючи двигун і трансмісію при роботі на однакових швидкостях. Це допомагає запобігти прослизу трансмісії, що призводить до втрати ефективності.

Перетворювач крутного моменту може набувати однієї з двох форм. Перша, гідромуфта, використовує як мінімум двоелементний привід для передачі моменту, що крутить, від трансмісії до приводного валу, але не збільшує крутний момент. Гідравлічна муфта, яка використовується як альтернатива механічному зчепленню, передає крутний момент двигуна на колеса через карданний вал. Інший, перетворювач крутного моменту, використовує не менше трьох елементів, а іноді і більше, для збільшення вихідного крутного моменту від трансмісії. У перетворювачі використовується ряд лопат і реактор або лопаті статора для збільшення крутного моменту, що призводить до збільшення потужності. Статор або статичні лопаті служать для перенаправлення трансмісійної рідини до того, як вона потрапить у насос, що значно підвищує ефективність перетворювача.

Внутрішня робота планетарної передачі

Знаючи, як деталі автоматичної коробки працюють разом, можна дійсно побачити все це в перспективі. Якщо заглянути всередину автоматичної коробки передач, крім різних стрічок, пластин і шестерні насоса, основним компонентом є планетарна передача. Ця шестерня складається із сонячної шестерні, планетарної шестерні, водила планетарної шестерні та зубчастого вінця. Планетарна передача розміром приблизно з мускусну диню створює різні передавальні числа, необхідні трансмісії для досягнення необхідних швидкостей руху вперед під час руху, а також для включення заднього ходу.

Різні типи передач працюють разом, працюючи як вхід або вихід певного передавального числа, необхідного в будь-який час. У деяких випадках шестерні марні у певному співвідношенні і тому залишаються нерухомими, а стрічки всередині трансмісії утримують їх осторонь доти, доки вони не будуть потрібні. Інший тип зубчастої передачі, складова планетарна передача, включає два комплекти сонячної і планетарної шестерень, хоча і тільки одну зубчасту вінець. Мета цього типу зубчастої передачі – забезпечити крутний момент у меншому просторі або збільшити загальну потужність транспортного засобу, наприклад, у великовантажній вантажівці.

Вивчення шестерень

Поки двигун працює, трансмісія реагує на будь-яку передачу, яку водій включає зараз. У положення «Парковка» або «Нейтраль» трансмісія не включається, оскільки транспортним засобам не потрібний момент, коли автомобіль не перебуває в русі. Більшість транспортних засобів мають різні провідні передачі, корисні під час руху вперед, від першої до четвертої передачі.

Високопродуктивні автомобілі, як правило, мають ще більше передач, аж до шести, залежно від марки та моделі. Чим нижча передача, тим нижча швидкість. У деяких транспортних засобах, особливо у вантажівках середнього та важкого класу, використовується підвищуюча передача, що допомагає підтримувати вищі швидкості, а також забезпечує кращу економіку палива.

Зрештою, автомобілі використовують задню передачу для руху заднім ходом. При передачі заднього ходу одна з менших шестерень входить у зачеплення з більшою планетарною передачею, а не навпаки під час руху вперед.

Як коробка передач використовує муфти та стрічки

Крім того, автоматична коробка передач використовує муфти та ремені, щоб допомогти їй досягти різних передавальних чисел, необхідних, у тому числі для підвищення передачі. Муфти вступають у дію при з'єднанні частин планетарних шестерень одна з одною, а стрічки допомагають утримувати шестерні в нерухомому стані, щоб вони не оберталися без необхідності. Стрічки, керовані гідравлічними поршнями всередині трансмісії, фіксують частини зубчастої передачі. Гідравлічні циліндри та поршні також управляють муфтами, змушуючи їх включати передачі, необхідні для певного передавального числа та швидкості.

Диски зчеплення знаходяться всередині барабана зчеплення в трансмісії і чергуються із сталевими дисками між ними. Диски зчеплення у вигляді дисків вгризаються у сталеві пластини завдяки використанню спеціального покриття. Замість того, щоб ушкоджувати пластини, диски поступово стискають їх, повільно докладаючи зусилля, яке потім передається на колеса автомобіля.

Диски зчеплення та сталеві пластини являють собою загальну область, де відбувається прослизання. Зрештою, це прослизання призводить до потрапляння металевої стружки до решти трансмісії і, зрештою, до виходу з ладу трансмісії. Механік перевірить трансмісію, якщо у автомобіля проблеми з ковзанням трансмісії.

Гідравлічні насоси, клапани та регулятор

Але звідки в автоматичній коробці передач береться справжня потужність? Справжня сила полягає у гідравліці, вбудованій у корпус трансмісії, включаючи насос, різні клапани та регулятор. Насос всмоктує трансмісійну рідину з піддону, розташованого в нижній частині трансмісії, і подає її в гідравлічну систему для приведення в дію зчеплень та стрічок, що містяться в ній. Крім того, внутрішня шестерня насоса з'єднується із зовнішнім корпусом гідротрансформатора. Це дозволяє йому обертатися з тією ж швидкістю, що двигун автомобіля. Зовнішня шестерня насоса обертається відповідно до внутрішньої шестерні, дозволяючи насосу всмоктувати рідину з піддону з одного боку та подавати її до гідравлічної системи з іншого боку.

Губернатор регулює трансмісію, повідомляючи їй швидкість автомобіля. Регулятор, який містить пружний клапан, відкривається більше, ніж швидше рухається автомобіль. Це дозволяє гідравліці трансмісії пропускати більше рідини на вищих швидкостях. В автоматичній коробці передач використовується один з двох типів пристроїв, ручний клапан або вакуумний модулятор, щоб визначити, наскільки інтенсивно працює двигун, підвищуючи тиск у міру необхідності та забороняючи використання певних передач залежно від передатного числа.

У разі правильного обслуговування трансмісії власники транспортних засобів можуть розраховувати на те, що вона прослужить протягом усього терміну служби автомобіля. Дуже міцна система, автоматична коробка передач використовує безліч різних частин, включаючи перетворювач крутного моменту, планетарні передачі та барабан зчеплення, щоб забезпечити потужність провідних коліс автомобіля, підтримуючи його на бажаній швидкості.

Якщо у вас виникли проблеми з автоматичною коробкою передач, зверніться за допомогою до механіка для підтримки рівня рідини, огляньте її на наявність пошкоджень і за необхідності відремонтуйте або замініть її.

Поширені проблеми та симптоми проблем з автоматичною коробкою передач

Деякі з найбільш поширених проблем, пов'язаних з несправною коробкою передач, включають:

• Відсутність реакції чи коливання при включенні передачі. Зазвичай це вказує на ковзання всередині коробки передач.
• Коробка передач видає різні дивні звуки, брязкання та гудіння. Попросіть механіка перевірити ваш автомобіль, коли він видає такі звуки, щоб визначити, у чому проблема.
• Витік рідини вказує на серйозніші проблеми, і механік повинен вирішити цю проблему якнайшвидше. Трансмісійна рідина не вигоряє, як моторне масло. Регулярна перевірка рівня рідини механіком може допомогти вирішити потенційну проблему перед тим, як вона виникне.
• Запах гару, особливо в області трансмісії, може вказувати на дуже низький рівень рідини. Трансмісійна рідина захищає шестерні та деталі коробки від перегріву.
• Індикатор Check Engine також може вказувати на проблему автоматичної коробки передач. Попросіть механіка провести діагностику, щоб знайти точну проблему.