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帶液力變矩器的自動變速箱:佈置和特點

帶液力變矩器的自動變速箱:佈置和特點

别晕,这里没有什么复杂的。我们现在就解释一切。但首先,让我们澄清一下术语。事实上,许多人错误地将自动变速器称为两个连接在一起的单元:变速箱本身和变矩器。

变矩器由两个叶片机器组成 – 螺旋桨泵和向心涡轮。它们之间有一个导向装置,即反应器。叶轮与发动机曲轴刚性连接,涡轮与变速箱轴刚性连接。反应器根据运行模式可以自由旋转,也可以借助超速离合器锁定。

扭矩从发动机到变速箱的传输是通过动力流体(油)的流动进行的,动力流体由叶轮叶片抛向涡轮叶片。叶轮和涡轮之间提供最小的间隙,并且它们的叶片具有特殊的几何形状,形成动力流体循环的连续循环。因此,事实证明,发动机和变速箱之间没有刚性连接。这确保发动机工作,汽车在齿轮啮合的情况下停止,也有助于平稳传输牵引力。

液压离合器可以简单地传输扭矩而不改变其值。为了改变扭矩,在变矩器的设计中引入了一个反应堆。这是带有叶片的相同车轮,但它与变速箱的外壳(壳体)连接,不会旋转(注意,直到某个点)。反应堆叶片位于油从涡轮机返回泵的路径上,它们具有特殊的轮廓。当反应堆静止不动时(变矩器模式),它会增加车轮之间循环的动力流体的流速。流体运动的速度越高,其动能就越高,对涡轮机叶轮的影响就越大。由于这种影响,涡轮机叶轮轴上产生的扭矩可以显著提高。

想象一个标准情况—​​—齿轮已经啮合,我们静止不动并踩下刹车踏板!在这种情况下会发生什么?涡轮叶轮是静止的,其上的扭矩是发动机在这些转速下产生的扭矩的 1.5 到 2 倍(取决于设计)。顺便说一句,发动机转速越高,变矩器输出轴上的扭矩就越大。您只需松开制动踏板,汽车就会启动。加速将继续,直到车轮上的扭矩等于道路阻力的扭矩。

当涡轮叶轮接近泵轮的转速时,反应轮被释放并开始与两个“伙伴”一起旋转。在这种情况下,他们说变矩器已切换到液压离合器模式。这减少了损失并提高了变矩器的效率。

由于在某些情况下不需要转换扭矩和速度,因此变矩器可以在某些时刻借助摩擦离合器完全阻塞。这种模式有助于将传动效率提高到几乎为 1,在这种情况下,叶轮之间的滑动根据定义是不可能的。

但是想象一下这样的情况。您正在直线行驶,突然开始爬坡。汽车的速度将开始下降,驱动轮上的负载将增加。变矩器将立即对这种变化做出反应。涡轮转速一旦降低,反应轮就会自动减速,结果,动力流体的循环速度将增加,这将自动导致从涡轮叶轮传输到轴(想象到车轮)的扭矩增加。在某些情况下,增加的扭矩足以爬坡而无需切换到较低的档位。

由于变矩器无法在很宽的范围内转换转速和传递的扭矩,因此在其上附加了一个多速变速箱,此外,该变速箱还能够提供反向旋转(换句话说,反向运行)。与变矩器协同工作的那些变速箱通常包括多个行星齿轮,并且与我们熟悉的手动变速箱有很多共同之处。

在手动变速箱中,齿轮始终处于啮合状态,而从动齿轮则在副轴上自由旋转。通过换入任何档位,我们以机械方式锁定从动轴上的相应齿轮。自动变速箱的运行基于相同的原理。但行星减速齿轮有一些有趣的特点。它们包括几个元件:小齿轮架、小齿轮、太阳齿轮和环形齿轮。

通过旋转一些元件并固定其他元件,这种减速器可以改变齿轮比,即旋转速度和通过行星齿轮传输的力。行星齿轮由变矩器的输出轴驱动,其相应元件用摩擦带和摩擦组件固定(在机械变速箱中,此作用由同步器和锁止离合器承担)。

变速器的接合方式如下。离合器由液压挺杆压紧,而液压挺杆又由动力流体的压力驱动,动力流体用于变矩器。该压力由专用泵产生,并根据变速箱的算法,在电子装置的严格控制下,通过使用电磁阀专用系统,将其分配到相应的齿轮离合器之间。

自动变速器和传统手动变速器之间的一个显着区别是,前者中的齿轮几乎不会中断扭矩传递。一个接合,另一个几乎同时分离。切换过程中的强烈抖动几乎被消除,因为它们已被上述变矩器减弱。不过,应该注意的是,具有运动设置的现代变速箱不能吹嘘平稳运行。运行过程中的抖动是由更快的换档引起的:这种布置允许在加速期间节省一定的时间,但会导致离合器磨损加快。这也会以不良方式影响变速器和整个底盘。

第一代自动变速箱的控制系统完全是液压的。后来,液压系统仅作为控制系统的执行部分保留。借助它,可以实现各种算法来操作变速箱 – 急加速、运动、经济、冬季模式……

例如,在运动模式下,发动机推力被百分之百地使用。每个后续档位的啮合都发生在产生最大扭矩的曲轴频率下。随着进一步加速,曲轴的转速达到最大值,发动机产生最大功率。等等。在这种情况下,与经济和正常程序运行期间的加速度相比,汽车的加速度要大得多。

在大多数配备自动变速箱的现代汽车上,根据驾驶风格激活某些控制算法。电子设备自行调整发动机变速箱串联的运行。计算机分析来自众多传感器的信息,根据换档的必要性质决定在某些时刻换档。如果驾驶方式有节制且平稳,控制器会进行适当的修正,使发动机不以动力模式运行,这对燃油消耗有积极影响。一旦驾驶员“紧张”并开始更频繁、更猛烈地踩油门,人工智能就会立即明白必须更快地加速,动力装置将立即按照运动程序开始工作。如果驾驶员平稳踩下油门,“智能”电子设备会将变速箱和发动机切换到正常运行状态。

越来越多的汽车配备了变速箱,除了自动变速箱外,还提供半自动控制模式。在这里,驾驶员发出换档命令,控制系统提供开关。但这并不意味着电子设备会让你疯狂。在这种模式下,从一个档位切换到另一个档位的速度通常会增加,但许多制造商将切换时间保持在与自动模式下相同的水平,以保证动力装置的使用寿命。汽车制造商以不同的方式称呼这些系统 – Autostick、Steptronic、Tiptronic。

顺便说一句,最近一些自动变速器可以进行调整。这要归功于对发动机控制单元和变速箱的重新编程。为了加速,自动变速器控制程序中的换档时刻会发生变化,切换时间会显著缩短。

电子设备一年比一年智能化。计算机已被教导分析摩擦磨损程度并产生接合每个离合器所需的适当压力。通过记录压力,可以预测摩擦盘的磨损程度,从而预测整个变速箱的磨损程度。控制单元不断监控系统的可用性,记录运行过程中发生故障的元件的故障代码。

在某些不可抗力情况下,控制单元根据旁路程序开始工作。通常,在紧急模式下,变速箱中的所有换档都是禁止的,并且任何一个档位都会接合,通常是第二档或第三档。在这种情况下,不建议操作汽车(并且它将无法工作),但该程序将帮助您自行前往维修店。

所有类型的变速箱都能为车主带来超过 20 万公里的服务。但有一点是肯定的 – 只要保养得当并定期进行合格检查,无故障运行是可能的。

自动变速器模式

P——停车。在此模式下,所有齿轮均脱开,变速箱的输出轴和连接到驱动轮的传动线由变速箱的锁定机构锁定。发动机运转时,曲轴限速器的触发时间比加速时早得多。这种“万无一失”的方法不允许您徒劳地拉紧发动机和铲掉变速箱油。

R——倒车。

N——中性。在此模式下,发动机和驱动轮不相连。汽车可以滑行,也可以在不抬起驱动轴的情况下进行牵引。

D 模式或 Drive 模式允许您移动。在此模式下,档位会自动换挡。

S、Sport、PWR、Power of Shift 模式是最动态的,也是最浪费的。加速时,发动机进入最大功率模式。换档速度(取决于设计和程序)可以提高。在这种情况下,发动机总是保持调校,通常以不低于最大扭矩产生速度的速度运行。忘掉经济吧。

强制降档是一种降档模式,用于超车等急加速。由于发动机处于最大效率,并且减速齿轮的传动比更大,因此会发生急剧加速。为了使变速器切换到此模式,您需要正确踩下油门踏板。在老一代变速器中,必须将油门踏板踩到底,直到发出典型的咔嗒声,才能触发强制降档。

超速档或 O/D模式下运行时,超速档将更频繁地啮合,使发动机转速降低。超速档可提供高效的驾驶,但其激活可能会导致动力损失。

Norm 实现了最平衡的驾驶模式。一般来说,当达到平均发动机转速并且速度略高于平均转速时,就会升档。如果您将选择器置于“1”(L,低速)、“2”或“3”位置,您的变速箱将不会升档超过所选档位。这些模式在恶劣路况下很有必要,例如在山路上行驶、拖曳拖车或其他车辆时。在这种情况下,发动机可以在中高负荷范围内运行而无需升档。

W,冬季,雪地 – 为了防止驱动轮打滑,车辆在此模式下以二档起步。为了不造成不必要的打滑,可以更平稳地以较低的速度换档。同时,加速可能不会太过激烈。
“+”“-”符号决定的不是极点位置,而是手动换档的可能性。不同的制造商允许您以不同的方式“混合”档位:使用自动变速箱选择器、方向盘上的按钮或方向盘上的换档拨片。在此模式下,电子设备不会允许您切换到它认为目前不合适的变速箱。当使用“加”和“减”符号操作时,换档速度不会高于运动模式下程序设置的速度。手动模式的优势在于能够领先一步。

這是翻譯。您可以在這裡閱讀原文: https://www.drive.ru/technic/4efb330d00f11713001e3660.html

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