Автоматическая коробка передач

редактировать
Тип автомобильной трансмиссии, которая автоматически изменяет передаточное число при движении автомобиля В разрезе показано типичное расположение автоматическая коробка передач из салона автомобиля 8-ступенчатая автоматическая коробка передач

An автоматическая коробка передач, также называемая авто, автоматическая коробка передач, n-ступенчатая автоматическая (где n - количество передаточных чисел переднего хода), или AT, является типом моторного транспортного средства трансмиссией, автоматически изменяет передаточное число по мере движения автомобиля, что означает, что водителю не нужно переключать передачи вручную. Подобно другим системам трансмиссии на транспортных средствах, он позволяет двигателю внутреннего сгорания, который лучше всего подходит для работы с относительно высокой скоростью вращения, обеспечивать диапазон выходной скорости и крутящего момента, необходимый для движения транспортного средства. Число передаточных чисел передних передач также часто выражается для механических коробок передач (например, 6-ступенчатая механическая коробка передач).

Самая популярная форма, встречающаяся в автомобилях, - это гидравлическая планетарная автоматическая трансмиссия. Подобные, но более крупные устройства также используются для тяжелых коммерческих и промышленных транспортных средств и оборудования. Эта система использует гидравлическую муфту вместо фрикционной муфты и осуществляет переключение передач посредством гидравлической блокировки и разблокировки системы планетарных шестерен. Эти системы имеют определенный набор диапазонов передач, часто с парковочной защелкой , которая блокирует выходной вал трансмиссии, чтобы транспортное средство не катилось вперед или назад. В некоторых машинах с ограниченным диапазоном скоростей или фиксированных оборотах двигателя, например в некоторых вилочных погрузчиках и газонокосилках, используется только преобразователь крутящего момента для обеспечения переменного переключения передач двигателя. к колесам.

Помимо обычных гидравлических автоматических трансмиссий с гидротрансформаторами, существуют также другие типы автоматических трансмиссий, такие как ременной передачи бесступенчатые трансмиссии (CVT), автоматизированные механические коробки передач (AMT), коробки передач с двойным сцеплением (DCT), которые освобождают водителя от необходимости переключать передачи вручную, используя компьютер трансмиссии для переключения передачи, например; водитель красил двигатель. Несмотря на внешнее сходство с другими трансмиссиями, традиционные автоматические трансмиссии значительно отличаются по внутреннему функционированию и ощущениям водителя от автоматических механических коробок передач и вариаторов. В отличие от обычных автоматических трансмиссий, вариатор использует ремень или другую схему передачи крутящего момента, чтобы обеспечить «бесконечное» количество передаточных чисел вместо фиксированного числа передаточных чисел. Автоматическая ручная коробка передач сохраняет сцепление, как и обычная механическая коробка передач, но управляет и нажимает сцепление с помощью гидравлических, пневматических или электрических средств, а также автоматизирует сцепление и процесс переключения. Возможность переключения передач вручную, часто с помощью подрулевых переключателей, также имеется в некоторых автоматических трансмиссиях (manumatics, таких как Tiptronic ), автоматизированных руководствах (BMW SMG, Ferrari F1, VW Group DSG ) и вариаторы (например, Lineartronic ).

Очевидным преимуществом автоматической коробки передач для водителя является отсутствие педали сцепления и режима ручного переключения при нормальном вождении. Это позволяет водителю управлять автомобилем с помощью всего двух конечностей (возможно, используя вспомогательные устройства для размещения органов управления в пределах досягаемости используемых конечностей), позволяя управлять автомобилем людям с ограниченными возможностями. Отсутствие ручного переключения также снижает внимание и рабочую нагрузку, необходимую в кабине, например, наблюдение за тахометром и снятие руки с руля для перемещения переключателя, что позволяет водителю в идеале держать обе руки на руле все время и сосредоточиться. больше в дороге. Управлять автомобилем на низких скоростях с автоматической коробкой передач зачастую проще, чем с ручной, из-за побочного эффекта конструкции гидравлической муфты без муфты, называемого проскальзывание на холостом ходу, которое заставляет автомобиль медленно двигаться самостоятельно, пока он находится в движении. ведущая шестерня даже на холостом ходу. Основным недостатком наиболее популярных гидравлических конструкций является пониженный механический КПД передачи мощности между двигателем и трансмиссией из-за гидравлической муфты, соединяющей двигатель с коробкой передач. Это может привести к более низким показателям мощности / крутящего момента для автоматики по сравнению с руководствами с теми же характеристиками двигателя, а также к снижению топливной экономичности при вождении в городе, поскольку двигатель должен поддерживать холостой ход, преодолевая сопротивление гидравлической муфты. Достижения в области трансмиссии и конструкции муфты значительно сократили этот разрыв, но трансмиссии на основе сцепления (ручные или полуавтоматические) по-прежнему предпочтительны в спортивных комплектациях различных серийных автомобилей, а также во многих лигах автогонок.

Автоматическая трансмиссия была изобретена в 1921 году Альфредом Хорнером Манро из Регины, Саскачеван, Канада, и запатентована в соответствии с канадским патентом CA 235757 в 1923 году (Манро получил патент Великобритании GB 215669 215 669 на свое изобретение в 1924 году и патент США 1,613 525. 4 января 1927 г.). Первая автоматическая коробка передач с использованием гидравлической жидкости была разработана в 1932 году двумя бразильскими инженерами, Хосе Браз Арарипе и Фернандо Лехли Лемос; прототип и дизайн были позже проданы General Motors, которая представила технологию в модели Oldsmobile 1940-х годов как трансмиссию Hydra-Matic. Будучи паровым инженером, Манро разработал свое устройство для использования сжатого воздуха, а не гидравлической жидкости, поэтому ему не хватало мощности, и он так и не нашел коммерческого применения. Одним из самых ранних примеров гидравлической полностью автоматической трансмиссии является Hydramatic, разработанный General Motors в 1932 году.

Содержание

  • 1 История
    • 1.1 1904-1939: Предшественники гидравлической автоматической коробки передач
    • 1.2 1939 г. по настоящее время
  • 2 Детали и принцип действия
    • 2.1 Гидравлические автоматические трансмиссии
      • 2.1.1 Гидротрансформатор
      • 2.1.2 Планетарная передача
      • 2.1.3 Гидравлическая органы управления
    • 2.2 Бесступенчатые коробки передач
      • 2.2.1 E-CVT
    • 2.3 Коробки передач с двойным сцеплением
    • 2.4 Автоматическая механическая коробка передач
  • 3 режима автоматической коробки передач
    • 3.1 Ручное управление
    • 3.2 Производитель -специализированные режимы
  • 4 Сравнение с механической коробкой передач
    • 4.1 Влияние на управление автомобилем
      • 4.1.1 Повороты
      • 4.1.2 Поддержание постоянной скорости
      • 4.1.3 Контроль пробуксовки колес
      • 4.1.4 Набор высоты крутые скользкие склоны
    • 4.2 Энергоэффективность
  • 5 Модели с автоматической коробкой передач
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
  • 8 Дополнительная литература
  • 9 Внешние ссылки

История

1904-1939: Предшественники гидравлической автоматической коробки передач

"Коробка передач для безлошадных повозок" Sturtevant 1904 года часто считается первой автоматической коробкой передач для автомобилей. Эта трансмиссия, разработанная в Бостоне, США, имела два передних передаточных числа и маховики с приводом от двигателя, которые контролировали выбор передачи. На более высоких оборотах двигателя включалась высокая передача. Когда автомобиль замедлялся и обороты двигателя уменьшались, коробка передач переключалась обратно на низкую. Однако трансмиссия была склонна к внезапным отказам из-за того, что трансмиссия не могла выдерживать силы от резких переключений передач.

Принятие планетарных передач было значительным шагом вперед в направлении современной автоматической трансмиссии. Одной из первых трансмиссий, в которых использовалась эта конструкция, была механическая трансмиссия, устанавливаемая на автомобиль 1901-1904 Wilson-Pilcher. Эта трансмиссия была построена в Соединенном Королевстве и использовала две планетарные шестерни для обеспечения четырех передаточных чисел. Ножная муфта использовалась для старта с места, переключение передач осуществлялось с помощью ручного рычага, использовались косозубые шестерни (для снижения шума), а шестерни использовали конструкцию с постоянным зацеплением. Планетарный редуктор также использовался в Ford Model T 1908 года , который был оснащен двухступенчатой ​​механической коробкой передач (без косозубых шестерен).

В 1923 году в США был одобрен патент, описывающий работу трансмиссии, в которой было исключено ручное переключение передач и ручное управление сцеплением. Этот патент был подан Генри Р. Хоффманом из Чикаго и озаглавлен: «Автоматическое переключение передач и контроль скорости». В патенте описывается принцип работы такой трансмиссии, как «... имеющей ряд муфт, расположенных между валом двигателя и валом дифференциала, и в которых муфты расположены так, чтобы выборочно зацеплять и приводить в действие вал дифференциала в зависимости от скорости, с которой вал дифференциала вращается ». Однако прошло более десяти лет, прежде чем автоматические трансмиссии стали производиться в значительных количествах. Между тем, несколько европейских и британских производителей будут использовать преселекторные коробки передач, форму ручной трансмиссии, которая избавила от необходимости полагаться на умение водителя добиться плавного переключения передач.

Эволюция серийных автоматических трансмиссий продолжилась с 1933-1935 гг. REO Motor Car Company Самопереключающаяся коробка передач, которая автоматически переключалась между двумя передачами переднего хода в режиме «Вперед» (или между двумя более короткими передаточными числами в режиме «Аварийная пониженная передача»). Вовлечение водителя по-прежнему требовалось во время нормального вождения, поскольку при старте с места водитель должен был использовать педаль сцепления. За этим в 1937 г. последовала автоматическая безопасная коробка передач Oldsmobile. Подобно самопереключению REO, автоматическая безопасная трансмиссия автоматически переключалась между двумя передаточными числами, доступными в диапазонах «Низкий» и «Высокий», а педаль сцепления требовалась для старта с места. В нем использовалась планетарная передача. Chrysler Fluid Drive, представленный в 1939 году, был дополнительным дополнением к механическим трансмиссиям, где была добавлена ​​гидравлическая муфта (аналогичная преобразователю крутящего момента, но без увеличения крутящего момента), чтобы избежать необходимости использовать ручное сцепление.

1939-настоящее время

Эти разработки в области автоматической коробки передач и гидравлической муфты в конечном итоге привели к появлению в 1939 году General Motors Hydra-Matic, первая в мире серийная автоматическая коробка передач. Доступный в качестве опции для 1940 Oldsmobiles и более поздних моделей Cadillac, Hydra-Matic объединила гидравлическую муфту с тремя планетарными редукторами с гидравлическим управлением. обеспечивают четыре скорости движения вперед плюс назад. Трансмиссия была чувствительна к положению дроссельной заслонки двигателя и скорости движения, производя полностью автоматическое переключение вверх и вниз, которое варьировалось в зависимости от условий эксплуатации.

Hydra-Matic впоследствии была принята на вооружение Cadillac и Pontiac и продавалась другим автопроизводителям, включая Bentley, Хадсон, Кайзер, Нэш и Rolls-Royce. Он также нашел применение во время Второй мировой войны в некоторых военных транспортных средствах. С 1950 по 1954 годы Lincoln также были доступны с Hydra-Matic. Mercedes-Benz впоследствии разработал четырехступенчатую трансмиссию с гидравлической муфтой, которая в принципе была похожа на Hydra-Matic, но имела другую конструкцию.

Оригинальная Hydra-Matic включала в себя две особенности, которые широко используются в современных трансмиссиях. Передаточное число Hydra-Matic, распределенное по четырем передачам, обеспечивало превосходное "смещение" и ускорение на первой, хорошее расстояние между промежуточными передачами и эффект повышающей передачи на четвертой благодаря низкому числовому передаточному отношению задней оси, используемому в транспортных средствах. времени. Кроме того, на третьей и четвертой передаче гидравлическая муфта обрабатывает только часть крутящего момента двигателя, что обеспечивает высокий КПД. В этом отношении трансмиссия работает аналогично современным агрегатам с гидротрансформатором с блокировкой.

В 1956 году GM представила «Jetaway» Hydra-Matic, который отличался по дизайну от более старой модели. Решая проблему качества переключения передач, которая была постоянной проблемой с оригинальной Hydra-Matic, в новой трансмиссии использовались две гидравлические муфты: основная, которая соединяла трансмиссию с двигателем, и вторичная, которая заменяла узел сцепления, который контролировал передний редуктор в оригинале. Результатом стало гораздо более плавное переключение, особенно с первой на вторую передачу, но с потерей эффективности и увеличением сложности. Еще одним нововведением для этого нового стиля Hydra-Matic стало появление позиции Park на селекторе. В оригинальной Hydra-Matic, производство которой продолжалось до середины 1960-х годов, все еще использовалось обратное положение для включения стояночной защелки.

Первый автоматический гидротрансформатор, Buick Dynaflow, был представлен в 1948 модельном году. За ним последовали Packard Ultramatic в середине 1949 года и Chevrolet Powerglide 1950 модельного года. Каждая из этих трансмиссий имела только две передние скорости, полагаясь на преобразователь для дополнительного увеличения крутящего момента. В начале 1950-х годов BorgWarner разработал серию трехскоростных автоматических преобразователей крутящего момента для American Motors, Ford Motor Company, Studebaker, и несколько других производителей в США и других странах. Chrysler запоздал с разработкой собственной автоматической коробки передач, представив двухскоростной гидротрансформатор PowerFlite в 1953 году и трехступенчатый TorqueFlite в 1956 году. был первым, кто использовал составную планетарную передачу Simpson.

General Motors производила преобразователи крутящего момента с несколькими турбинами с 1954 по 1961 год. Сюда входили двухтурбинные Dynaflow и трехтурбинные трансмиссии Turboglide. Переключение происходило в гидротрансформаторе, а не через клапаны давления и изменения в соединениях планетарной передачи. Каждая турбина была связана с приводным валом через другую зубчатую передачу. Они переходили от одного соотношения к другому в соответствии со спросом, а не менялись. На самом деле Turboglide имел двухступенчатую передачу заднего хода, при этом одна из турбин вращалась в обратном направлении. В 1964 году General Motors выпустила новое второе поколение трансмиссии Hydra-Matic, трехступенчатую трансмиссию Turbo Hydramatic, в числе первых, имевших базовое переключение передач (Park, Reverse, Neutral, Drive, Low), которые до сих пор используются в автомобилях. К концу 1960-х годов большая часть четырехскоростных и двухскоростных трансмиссий с гидравлической муфтой исчезла в пользу трехступенчатых агрегатов с преобразователями крутящего момента. Примерно в это же время из жидкости для автоматической коробки передач было удалено китовое масло. К началу 1980-х они были дополнены и в конечном итоге заменены трансмиссиями с повышающей передачей и, обеспечивающими четыре или более передних скоростей. Во многих трансмиссиях также применялся блокирующий преобразователь крутящего момента (механическая муфта, блокирующая насос гидротрансформатора и турбину вместе для устранения пробуксовки на крейсерской скорости) для повышения экономии топлива.

По мере того как компьютеризированные блоки управления двигателем (ЭБУ) стали более функциональными, большая часть логики, встроенной в корпус клапана трансмиссии, была перенесена на ЭБУ. Некоторые производители используют отдельный компьютер, предназначенный для трансмиссии, называемый блоком управления трансмиссией (TCU), также известный как модуль управления трансмиссией (TCM), который обменивается информацией с компьютером управления двигателем. В этом случае соленоиды включаются и выключаются компьютером, управляющим схемами переключения передач и передаточными числами, а не подпружиненными клапанами в корпусе клапана. Это позволяет более точно контролировать точки переключения, качество переключения, более низкое время переключения и (на некоторых новых автомобилях) ручное управление, когда водитель сообщает компьютеру, когда нужно переключаться. Результат - впечатляющее сочетание эффективности и плавности хода. Некоторые компьютеры даже определяют стиль водителя и адаптируются к нему наилучшим образом.

ZF Friedrichshafen и BMW были ответственны за внедрение первой шестиступенчатой ​​коробки передач (ZF 6HP26 в 2002 BMW 7 Series (E65) ). Mercedes-Benz 7G-Tronic был первым семиступенчатым двигателем в 2003 году, а Toyota представила восьмиступенчатую в 2007 году на Lexus. LS 460, который по размеру был эквивалентен шестиступенчатой. Унаследованный от 7G-Tronic, Mercedes-Benz представил автоматизированную механическую коробку передач с замененным гидротрансформатором на мокрое мультисцепление AMG SPEEDSHIFT MCT. 2014 Jeep Cherokee оснащен первой в мире девятиступенчатой ​​автоматической коробкой передач для легковых автомобилей, поступающих на рынок. В 2017 году Toyota представила купе Lexus LC с первой в мире десятиступенчатой ​​автоматической коробкой передач в серийном автомобиле. General Motors и Ford вскоре последовали этому примеру, выпустив совместно разработанную десятиступенчатую автоматическую коробку передач для Cadillac Escalade, Cadillac CT6, Chevrolet Camaro, Chevrolet. Модели Tahoe для GM и Ford Mustang, Ford F-150, Lincoln Navigator, Ford Ranger (T6) и Ford Everest модели для Ford.

Детали и принцип действия

Гидравлические автоматические трансмиссии

Преобладающей формой автоматической трансмиссии является гидравлический привод; с использованием гидравлической муфты или гидротрансформатора и набора планетарных передач для обеспечения диапазона передаточных чисел.

В разрезе 8-ступенчатой ​​ZF 8HP показаны основные ступени автоматической гидравлической трансмиссии: гидротрансформатор (слева), планетарные передачи и диски сцепления (в центре), а также гидравлические и электронные органы управления (внизу).

Гидравлические автоматические трансмиссии состоят из трех основных компонентов:

гидротрансформатор

Тип гидравлической муфты, гидравлически соединяющей двигатель с трансмиссией. Он заменяет фрикционную муфту сцепления в механической коробке передач. Он передает и отделяет мощность двигателя от планетарных шестерен, позволяя автомобилю остановиться с работающим двигателем и включенной передачей без остановки.

A гидротрансформатор отличается от гидравлической муфты, в том смысле, что он обеспечивает переменную величину увеличения крутящего момента на низких оборотах двигателя, увеличивая ускорение при трогании с места. Гидромуфта работает хорошо, когда и рабочее колесо, и турбина вращаются с одинаковой скоростью, но она очень неэффективна при начальном ускорении, когда скорости вращения сильно различаются. Это умножение крутящего момента достигается с помощью третьего элемента в соединительном узле, известного как статор, который действует для изменения потока текучей среды в зависимости от относительных скоростей вращения крыльчатки и турбины. Сам статор не вращается, но его лопатки имеют такую ​​форму, что когда рабочее колесо (которое приводится в движение двигателем) вращается с высокой скоростью, а турбина (которая получает передаваемую мощность) вращается с низкой скоростью, жидкость поток ударяется о лопатки турбины, увеличивая прилагаемый крутящий момент. Это заставляет турбину (и транспортное средство) ускоряться быстрее, когда частота вращения двигателя увеличивается (в идеале), и когда относительные скорости вращения выравниваются, умножение крутящего момента уменьшается. Как только рабочее колесо и турбина вращаются в пределах 10% от скорости друг друга, статор перестает функционировать, а преобразователь крутящего момента действует как простая гидравлическая муфта.

Планетарный редуктор

Планетарный редуктор состоит из планетарных передач, а также муфт и лент. Это механическая система, которая обеспечивает различные передаточные числа, изменяя скорость вращения выходного вала в зависимости от того, какие планетарные шестерни заблокированы.

Для переключения передач используется один из двух типов муфт или лент используются для удержания определенного элемента планетарной зубчатой ​​передачи в неподвижном состоянии, в то же время позволяя другому элементу вращаться, тем самым передавая крутящий момент и создавая понижающие передачи или повышающие передаточные числа. Эти муфты приводятся в действие корпусом клапана (см. Ниже), их последовательность регулируется внутренним программированием трансмиссии. В основном, тип устройства, известного как обжимной или роликовая муфта, используется для обычных переключений на повышенную / понижающую передачу. Работая во многом как храповик, он передает крутящий момент только в одном направлении, свободный или «обгонный» - в другом. Преимущество этого типа муфты заключается в том, что она устраняет чувствительность синхронизации одновременного выключения / включения сцепления на двух планетарных передачах, просто «принимая» на себя нагрузку трансмиссии при включении и автоматически освобождая, когда обгонная муфта следующей передачи принимает на себя передачу крутящего момента. Полосы вступают в игру для выбранных вручную передач, таких как низкочастотный диапазон или задний ход, и действуют по окружности планетарного барабана. Ремни не применяются, когда выбран диапазон ведущей / повышающей передачи, вместо этого крутящий момент передается с помощью муфт. Ленты используются для торможения; GM Turbo-Hydramatics включила это..

Органы управления гидравликой

В трансмиссии используется специальная трансмиссионная жидкость, подаваемая под давлением масляным насосом для управления различные муфты и ленты, изменяющие скорость выхода в зависимости от условий движения автомобиля.

Не путать с крыльчаткой внутри преобразователя крутящего момента, насос обычно представляет собой шестеренчатый насос, установленный между преобразователем крутящего момента и планетарный редуктор. Он забирает трансмиссионную жидкость из насоса и создает в ней давление, необходимое для работы компонентов трансмиссии. Вход для насоса соединен с корпусом гидротрансформатора, который, в свою очередь, прикреплен болтами к гибкой пластине двигателя, поэтому насос обеспечивает давление всякий раз, когда двигатель работает и трансмиссионной жидкости достаточно, но недостатком является то, что когда двигатель не работает. При работающем двигателе давление масла для работы основных компонентов трансмиссии отсутствует, и поэтому невозможно запустить двигатель, оснащенный автоматической трансмиссией, без заднего насоса. Ранние автоматические трансмиссии имели задний насос для буксировки и запуска толкателя, обеспечивающий смазку задних компонентов. Однако, если этот насос откажет, куски металла будут протягиваться через трансмиссию, что потребует полного восстановления. По этой причине, чтобы гарантировать надежность, задний насос иногда снимали импортеры соответствующих транспортных средств.

регулятор подключен к выходному валу и регулирует гидравлическое давление в зависимости от скорости автомобиля. Корпус клапана представляет собой центр гидравлического управления, который принимает жидкость под давлением от главного насоса, приводимого в действие гидравлической муфтой / гидротрансформатором. Давление, поступающее от этого насоса, регулируется и используется для запуска сети подпружиненных клапанов, контрольных шариков и сервопоршней. Клапаны используют давление насоса и давление от центробежного регулятора на выходной стороне (а также гидравлические сигналы от клапанов переключения диапазонов и дроссельной заслонки или модулятора) для управления передаточным числом, выбранным на редукторе. ; когда автомобиль и двигатель изменяют скорость, разница между давлением изменяется, в результате чего открываются и закрываются разные наборы клапанов. Гидравлическое давление, регулируемое этими клапанами, приводит в действие различные приводы сцепления и тормозной ленты, тем самым управляя работой планетарной передачи для выбора оптимального передаточного числа для текущих условий эксплуатации. Однако во многих современных автоматических трансмиссиях клапаны управляются электромеханическими сервоприводами, которые управляются электронным [блоком управления двигателем] (ECU) или отдельным блоком управления трансмиссией (TCU, также известным как трансмиссия. Модуль управления (TCM). В современных конструкциях механический регулятор заменен электронным датчиком скорости и компьютерным программным обеспечением. Нагрузка двигателя контролируется либо тросом дроссельной заслонки, либо модулятором вакуума . Эти механические устройства были заменены электронным сигналом, передаваемым по шине CAN.

. Гидравлическое и смазочное масло, называемое жидкостью для автоматических трансмиссий (ATF), обеспечивает смазку, защиту от коррозии и гидравлическое Среда для передачи механической энергии (для работы трансмиссии). В первую очередь, сделанная из очищенной нефти и обработанная для обеспечения свойств, обеспечивающих плавную передачу мощности и увеличивающую срок службы, ATF является одной из немногих частей au автоматическая трансмиссия, которая требует регулярного обслуживания по мере старения автомобиля.

Множество деталей, а также сложная конструкция корпуса клапана изначально делали гидравлические автоматические трансмиссии намного более сложными (и дорогими) в изготовлении и ремонте, чем ручные трансмиссии. По этой причине в большинстве автомобилей (кроме американских семейных, роскошных, внедорожников и минивэнов) они обычно были дополнительными опциями. Массовое производство и десятилетия усовершенствований сократили этот разрыв в стоимости.

В некоторых современных автомобилях компьютеры используют датчики двигателя для определения положения дроссельной заслонки, скорости автомобиля, частоты вращения двигателя, нагрузки двигателя и т. Д. Для контроля точной точки переключения. Компьютер передает информацию через соленоиды, которые направляют жидкость в соответствующее сцепление или серво для управления переключением передач.

Бесступенчатые трансмиссии

Принципиально разные Тип автоматической трансмиссии - бесступенчатая трансмиссия или вариатор, который может плавно и бесступенчато изменять свое передаточное число, изменяя диаметр пары ремня или цепи <196.>-связанные шкивы, колеса или конусы. В некоторых бесступенчатых трансмиссиях используется гидростатический привод, состоящий из насоса переменного рабочего объема и гидравлического двигателя, для передачи мощности без шестерен. Некоторые ранние формы, такие как система Холла (которая восходит к 1896 году), использовали насос постоянного рабочего объема и двигатель переменного рабочего объема и были разработаны для обеспечения надежной регулируемой трансмиссии для ранних коммерческих тяжелых автомобилей. Конструкции вариаторов обычно так же экономичны, как ручные коробки передач при езде по городу, но ранние конструкции теряют эффективность при увеличении частоты вращения двигателя.

Несколько иной подход к вариатору - это концепция тороидального вариатора или бесступенчатой ​​трансмиссии (IVT). Эти концепции обеспечивают нулевое передаточное число и передаточное число заднего хода.

E-CVT

Некоторые гибридные автомобили, в частности автомобили Toyota, Lexus и Ford Motor Company, имеют вариатор с электронным управлением (E-CVT). В этой системе трансмиссия имеет фиксированные передачи, но отношение скорости вращения колес к частоте вращения двигателя можно непрерывно изменять, управляя скоростью третьего входа до дифференциала с помощью мотор-генераторов.

Трансмиссии с двойным сцеплением

Коробка передач с двойным сцеплением или DCT (иногда называемая трансмиссией с двойным сцеплением или трансмиссией с двойным сцеплением) - это современный тип автоматизированной механической коробки передач. Он использует две отдельные муфты для нечетной и четной передач. По сути, ее можно описать как две отдельные механические трансмиссии Н-образной формы (с соответствующими муфтами), содержащиеся в одном корпусе и работающие как единое целое. Обычно они работают в полностью автоматическом режиме, и многие из них также могут позволить водителю вручную переключать передачи в автоматическом ручном режиме, хотя по-прежнему с использованием электрогидравлики трансмиссии.

Автоматическая механическая коробка передач

Старая конструкция была широко известна как полуавтоматическая коробка передач, потому что это была обычная механическая коробка передач с автоматическим сцеплением, но по-прежнему требовалось, чтобы водитель переключал передачи вручную, через рычаг переключения передач. На наиболее распространенной конструкции (например, VW Beetle) водитель нажал на рычаг переключения передач, который отключил сцепление электрически, переключил трансмиссию на другую передачу, а затем отпустил переключатель передач, который включил сцепление. На другой конструкции (например, Citroen DS) водитель выбрал передачу с помощью селектора в колонке и поднял педаль газа, который дал сигнал трансмиссии задействовать сцепление и переключить передачи.

Более новые конструкции представляют собой тип автоматической коробки передач с одним сцеплением, которую можно переключать с помощью подрулевых лепестков или позволять автоматически выбирать передачу. Новая конструкция, которую многие называют автоматической коробкой передач с одним сцеплением, аналогична тому, что многие называют автоматической коробкой передач на мотоцикле, когда на самом деле это полуавтоматическая коробка передач (также называемая автоматическим сцеплением ( механическая коробка передач). Последовательные механические коробки передач, с другой стороны, десятилетиями использовались на мотоциклах с полностью механической коробкой передач.

Этот тип автоматической трансмиссии использует обычную настройку сцепления и передачи (либо старая конструкция с ручной коробкой передач H-образной формы, либо новая конструкция с лопастными переключателями), но автоматизирует действие за счет использования датчиков, исполнительных механизмов, процессоры и пневматика. AMT родились из-за необходимости сделать автомобили с автоматической коробкой передач доступными и экономичными. Это очень просто и доступно. Их также не очень дорого ремонтировать. Топливная экономичность является их главным приоритетом и не уступает механическим коробкам передач. AMT основан на TCU и электрогидравлической, электропневматической или электромеханической системе управления, которая контролирует использование сцепления и переключение передач, позволяя водителю переключать передачи без использования сцепления., либо вручную (или последовательно), либо полностью автоматически.

Режимы автоматической коробки передач

Обычно для выбора режима работы коробки передач водитель перемещает рычаг выбора, расположенный либо на рулевой колонке или на полу (как с ручным управлением на полу, за исключением того, что автоматические переключатели на полу не перемещаются по той же схеме, что и ручные рычаги). Чтобы выбрать режимы или вручную выбрать определенные передаточные числа, водитель должен нажать кнопку (называемую кнопкой блокировки переключения передач) или потянуть ручку (только на переключателях на стойке). Вместо этого на некоторых автомобилях кнопки переключателя для каждого режима расположены в кабине, освобождая место на центральной консоли. Он соответствует классической схеме PRND gate

. Транспортные средства, соответствующие стандартам правительства США, должны иметь режимы, указанные в порядке P-R-N-D-L (слева направо, сверху вниз или по часовой стрелке). Раньше автоматические трансмиссии с выбранным квадрантом часто использовали схему P-N-D-L-R или аналогичную. Такая схема привела к гибели и травмам из-за ошибки водителя, вызвавшей непреднамеренный выбор передачи, а также к опасности того, что селектор (когда он изношен) переключится на задний ход с пониженной передачи во время торможения двигателем маневров.

Рычаг выбора этажа 1992 года Ford Escort, показывающий режимы PRN- [D] -DL, а также кнопку блокировки переключения передач на верхней части рычага

В зависимости от модели и производителя Передача, эти элементы управления могут иметь несколько форм. However, most include the foll owing:

Park (P)
Этот выбор механически блокирует выходной вал трансмиссии, не позволяя автомобилю двигаться в любом направлении. Парковочная защелка предотвращает вращение трансмиссии и, следовательно, движение автомобиля. Однако неведущие колеса транспортного средства все еще могут вращаться, а ведомые колеса могут по-прежнему вращаться индивидуально (из-за дифференциала ). По этой причине рекомендуется использовать ручной тормоз (стояночный тормоз), потому что он фактически блокирует (в большинстве случаев) колеса и не дает им двигаться. Стояночный тормоз обычно блокирует задние (не ведущие) колеса для автомобилей с передним приводом, поэтому использование как стояночного тормоза, так и блокировки трансмиссии обеспечивает максимальную защиту от непреднамеренного движения на склонах. Это также увеличивает срок службы трансмиссии и механизма стояночного штифта, поскольку парковка на уклоне с трансмиссией в парковочном положении без задействованного стояночного тормоза вызовет чрезмерное напряжение на парковочном штифте и может даже предотвратить расцепление штифта. Ручной тормоз также должен предотвращать движение автомобиля, если изношенный селектор случайно переключается на передачу заднего хода на холостом ходу.
Автомобиль должен полностью остановиться перед установкой трансмиссии в положение парковки, чтобы предотвратить повреждение. Обычно «Парковка» (P ) - это один из двух вариантов выбора, в которых двигатель автомобиля может быть запущен, второй - «Нейтральный» (N ). Обычно это достигается с помощью нормально разомкнутого блокирующего переключателя (иногда называемого «нейтральный аварийный переключатель»), подключенного последовательно с цепью включения стартера, которая замыкается, когда P или N выбран, замыкая схему (при повороте ключа в исходное положение). Во многих современных легковых и грузовых автомобилях водитель должен задействовать ножной тормоз, прежде чем коробка передач будет снята с парковки. Положение парковки отсутствует на автобусах (и некоторых дорожных тягачах) с автоматической коробкой передач (на которых стояночная защелка нецелесообразна), которую вместо этого необходимо установить в нейтральное положение с включенными пневматическими стояночными тормозами.
Задний ход ( R)
Включает передачу заднего хода в трансмиссии, позволяя автомобилю двигаться назад, и приводит в действие переключатель, включающий белые фонари заднего хода для улучшения видимости (переключатель также может включать звуковой сигнал на грузовиках для доставки или другие крупногабаритные автомобили для звукового предупреждения других водителей и находящихся поблизости пешеходов об обратном движении водителя). Чтобы включить задний ход в большинстве трансмиссий, водитель должен полностью остановиться, нажать кнопку блокировки переключения передач (или переместить рычаг переключения передач к водителю в переключателе с колонкой, или переместить переключатель вбок вдоль канала с выемкой в ​​переключателе консоли) и выберите реверс. Водитель должен избегать включения заднего хода, когда автомобиль движется вперед, а также избегать включения любой передней передачи при движении назад. В трансмиссиях с гидротрансформатором выполнение этого на очень низкой скорости (темп ходьбы) не вредно, но вызывает ненужный износ муфт и лент, а также внезапное замедление, которое не только неудобно, но и неконтролируемо, поскольку тормоза и дроссельная заслонка вносят свой вклад в в том же направлении. Это внезапное ускорение или рывок все еще можно почувствовать при включении передачи в неподвижном состоянии, но водитель обычно подавляет это, удерживая тормоза. Медленное движение в правильном направлении с включенной передачей еще больше снижает рывки, что на самом деле полезно для изнашиваемых частей трансмиссии. Коробки передач с электронным управлением могут вести себя по-разному, так как включение передачи на скорости, по сути, не определено. Некоторые современные трансмиссии имеют предохранительный механизм, который препятствует включению заднего хода при движении вперед; такой механизм может состоять из управляемого соленоидом физического барьера по обе стороны от положения заднего хода, включенного электроникой переключателем на педали тормоза педали, так что педаль тормоза должна быть нажата, чтобы разрешить выбор реверса. Некоторые электронные трансмиссии предотвращают или задерживают включение задней передачи всего во время движения автомобиля.
Некоторые кнопки переключатели с помощью переключения позволяют водителю свободно перемещать переключатель с R на N или D без фактического сильфона. Однако водитель не может переключиться в обратном направлении, чтобы предотвратить случайное переключение, которое может повредить трансмиссию, особенно на высоких скоростях.
Нейтраль / Нет передачи (N)
Это отключает все передачи поезда внутри трансмиссии, эффективно отсоединяя трансмиссию от ведомых колес, позволяя транспортному средству свободно двигаться накатом под собственным весом и набирать обороты без движущей силы двигателя. Поскольку смазочный насос трансмиссии обычно используется в действии со входа (двигателя), что может не обеспечивать достаточный поток жидкости на холостом ходу двигателя для скоростное путешествие. Аналогичным образом, аварийная буксировка (с ведущими колесами отключенного и неработающего транспортных средств на земле) с автоматической коробкой передач на нейтрали не разрешена для многих транспортных средств. Производители понимают ситуацию и перечисляют ограничения буксировки автомобиля на нейтрали (обычно не более 55 миль в час (88 км / ч) и 50 миль (80 км). Это единственный вариант, при котором двигатель автомобиля может быть запущен.
Привод ( D)
Это позволяет положение трансмиссии задействовать весь диапазон передаточных чисел переднего хода, позволяя автомобилю двигаться и ускоряться в пределах своего диапазона вперед. Количество передаточных чисел в трансмиссии зависит от модели, но изначально преобладали три. Шестиступенчатые автоматические трансмиссии были, наиболее распространенным предложением в легковых и грузовых автомобилях примерно с 2010 года и все еще были распространены (особенно в более старых или менее дорогих моделей транспортных средств) в 2017 году. Тем не менее, семиступенчатая автоматика доступна в некоторых серийных высокопроизводительных автомобил ях класса люкс (найденных в Mercedes 7G коробка передач, Infiniti ), как и восьмиступенчатая автомобилей в моделях с 2006 года в Произведено Aisin Seiki Co. в Lexus, ZF, Hyundai Motor Company и General Motors. С 2013 года доступны девятиступенчатые коробки передач производства ZF и Mercedes 9G. В 2017 модельном году Ford и General Motors представили 10-ступенчатую коробку передач.
Overdrive ('D', 'OD' или коробочная [D] или ее отсутствие светящегося «O / D OFF»)
Этот режим используется в некоторых трансмиссиях, чтобы ранним трансмиссиям с компьютерным управлением задействовать автоматическую повышающую передачу. В этих трансмиссиях Drive (D) блокирует автоматическую повышающую передачу, но в остальном идентичен. OD (повышающая передача) в этих автомобилях задействована на постоянной скорости или при небольшом ускорении примерно при 35–45 миль в час (56–72 км / ч). При резком ускорении или ниже 35–45 миль в час (56–72 км / ч) трансмиссия автоматически переключается на пониженную передачу. Другие автомобили с этим селектором (например, легкие грузовики) не только отключают переключение на повышающую передачу, но и сохраняют оставшиеся передачи доступными для использования торможения двигателем. Водители проверить поведение этого переключателя и рассмотреть преимущества использования тормозов с пониженным трением при движении по движению по движению, когда скорости обычно не требуют повышающей передачи.

Большинство автоматических трансмиссий включают некоторые средства принудительного переключения на пониженную скорость передачи (понижение дроссельной заслонки) в наименьшее возможное передаточное число, если педаль газа полностью нажата. Во многих старых моделях кик-даун происходит за счет механического приведения в действие клапана внутри трансмиссии. В большинстве конструкций используется электромагнитный клапан , который используется в действие переключателем на рычаге дроссельной заслонки или блоком управления двигателем (ЭБУ) в ответ на резкое увеличение мощности двигателя.

Выбор режима позволяет водителю выбирать между предустановленными программами переключения. Например, в более низком обороте двигателя, в спортивном режиме (также известном как «Мощность» или «Производительность») переключение на более высокую передачу задерживается для максимального ускорения. Некоторые трансмиссии также имеют зимний режим, в котором выбираются более высокие передаточные числа, чтобы поддерживать как можно более низкие обороты на скользкой поверхности. Режимы также изменяют реакцию компьютера на разъемие педали газа.

Обычно автоматические трансмиссии имеют положения селектора, которые позволяют водителю ограничивать максимальное передаточное число. На старых трансмиссиях это достигнуто механической блокировкой в ​​корпусе клапана трансмиссии, предотвращает переключение на повышенную передачу до тех пор, пока блокировка не была отключена; на коробках передач с компьютерным управлением тот же эффект достигается с помощью прошивки. Коробка может по-прежнему автоматически переключаться на повышенную и понижающую передачу между оставшимися передаточными числами: например, в диапазоне 3 трансмиссия может переключаться на второе на третье, но не на четвертое или более высокое передаточное число. Некоторые трансмиссии по-прежнему будут автоматически переключаться на повышенную передачу, если двигатель достигает максимально допустимой скорости в выбранном диапазоне.

Третий (3)
Этот режим ограничивает передачу до трех первых передаточных чисел или иногда блокирует передачу на третьей передаче. Это можно использовать для подъема или спуска. Некоторые автомобили автоматически переключаются с третьей передачи в этом режиме при достижении определенного диапазона оборотов в минуту (об / мин), чтобы предотвратить повреждение двигателя. Эта также рекомендуется при буксировке прицепа.
Вторая (2 или S)
Этот режим ограничивает трансмиссию двумя первыми передаточными числами или блокирует трансмиссию на второй передаче на Ford, Kia и Honda модели. Его можно использовать для езды в неблагоприятных условиях, таких как снег и лед, а также для подъема или спуска с холма зимой. Обычно рекомендуется использовать вторую передачу для трогания с места на снегу и льду, и использование этого положения позволяет это сделать с автоматической коробкой передач. Некоторые автомобили автоматически переключаются со второй передачи в этом режиме при достижении определенного диапазона оборотов, чтобы предотвратить повреждение двигателя.
Традиционно считается второй передачей, используются другие названия. Модели Chrysler с трехступенчатой ​​автоматической коробкой передач с конца 1980-х годов называли эту передачу, используя традиционное название для Drive и Low. Oldsmobile назвал вторую передачу «супер» диапазоном, который впервые использовался в их 4-ступенчатых трансмиссиях Hydramatic, хотя использование этого термина продолжалось до начала 1980-х годов, когда автоматические трансмиссии GM Turbo Hydramatic были стандартизированы все их подразделения спустя После прекращения производства 4-ступенчатой ​​годы Hydramatic.

Некоторые автоматические системы, особенно те, которые устанавливаются на двигатели большей мощности, запускаются либо при ручном выборе числа «2», либо при включении зимнего режима. выключить на второй передаче вместо первой, а затем не переключаться на более высокую передачу, пока не вернется в положение "D". Также обратите внимание, как и в американских автоматических коробок передач, выбор «2» с помощью рычага выбора не означает, что трансмиссия находится только на 2-й передаче; скорее, он просто ограничит передачу до 2-й передачи после увеличения продолжительности 1-й передачи за более высоких скоростей, чем при нормальной работе. Lincoln LS V8 2000–2002 гг. (Пятиступенчатая автоматическая коробка передач без возможности маневрирования, в отличие от опционального спортивного пакета с пятиступенчатой ​​механической коробкой передач) во время запусков как зимой, так и в другие сезоны, при выборе «D5» запускался на второй передаче. выемка для выбора коробки передач в заслонке переключения передач (для экономии топлива), тогда как «D4» всегда запускается на 1-й передаче. Это сделано для увеличения увеличения крутящего момента при движении вперед с места в условиях ограниченного тягового усилия - например, на заснеженных или покрытых льдом дорогах.

Первая (1 или L [Низкая])
В этом режиме коробка передач блокируется только на первой передаче. В старых автомобилях он не переключается на другой диапазон передач. Некоторые автомобили автоматически переключаются с первой передачи в этом режиме при достижении определенного диапазона оборотов, чтобы предотвратить повреждение двигателя. Это, как и второй вариант, можно использовать в зимний период для буксировки или движения под гору, чтобы усилить тормозной эффект двигателя. В этом отношении автоматическая трансмиссия Austin Mini отличается - в этом режиме трансмиссия блокируется на первой передаче, но коробка передач имеет свободный ход на выбеге. Закрытие дроссельной заслонки после ускорения приводит к тому, что автомобиль продолжает двигаться с той же скоростью и замедляется только из-за трения и сопротивления ветра. В это время обороты двигателя вернутся к холостым, пока дроссельная заслонка не будет нажата снова. Это означает, что в режиме «Первый» торможение двигателем недоступно, а «2» - это самая низкая передача, которую следует использовать при спуске с холма. 4-ступенчатая автоматическая коробка передач Mini (и 1100/1300) была необычной тем, что позволяла вручную выбирать все передачи переднего хода, позволяя водителю «взлетать» с места в любом из четырех передаточных чисел. Он также не предусматривает вал положения «Парковка».
Одним из типов мануальной системы переключения, доступной на автоматических трансмиссиях, являются подрулевые переключатели. Представленное здесь весло - это весло переключения на более высокую передачу в Honda Accord 2013 года выпуска с рукой на нем. Ручные переключатели и подрулевые переключатели могут управлять любым типом автоматической коробки передач, включая бесступенчатую коробку передач в Accord.

Ручное управление

Электронный селектор переключения передач на Mitsubishi Fuso Aero Star автобус, оснащенный автоматической коробкой передач Allison

Некоторые трансмиссии имеют режим, в котором водитель имеет полный контроль надаточным числом (либо перемещением селектора, либо используя кнопки или подрулевые переключатели), автоматизированная функция гидравлического контроллера. Такой контроль особенно полезен при прохождении поворотов, чтобы избежать нежелательных переключений на повышенную или пониженную передачу, которые могут поставить под баланс или тягу автомобиля. Мануматические переключатели, впервые популяризированные Porsche в 1990-х под торговой маркой Tiptronic, стали популярным на спортивных автомобилейх и другие высокопроизводительные автомобили. Благодаря почти повсеместному распространению трансмиссий с электронным управлением, они сравнительно просты и недороги, требуя только изменения программного обеспечения и обеспечения фактического ручного управления для водителя. Объем настоящего ручного управления сильно отличается: некоторые системы отменяют выбор при определенных условиях, как правило, нарушениях повреждений двигателя. В этих коробках передач также есть переключатель пониженного давления дроссельной заслонки, невозможно использовать мощность двигателя при низких и средних оборотах двигателя.

Режимы, зависящие от производителя

Помимо вышеперечисленных режимов есть и другие режимы, зависящие от производителя и модели. Вот некоторые примеры:

D5
В Honda и Acuras, оснащенных пятиступенчатой ​​автоматической коробкой передач, этот режим обычно используется для движения по шоссе (как указано в команде) и использует все пять передаточных чисел переднего хода.
D4
Этот режим также присутствует в четырех- или пятиступенчатой ​​автоматике Honda и Acura, и в нем используются только первые четыре передаточных числа. Согласно руководству, он используется для движения с остановками, например, для езды по городу.
D3 или 3
Этот режим присутствует в Honda, Acura, Volkswagen и Pontiac 4. -скоростной автомат и использует только первые три передаточных числа. Согласно руководству, он используется для движения с частыми остановками, например, при езде по городу.
D2 и D1
Эти режимы используются в старых трансмиссиях Ford (C6 и т. Д.). В D1 используются все три передачи, тогда как в D2 автомобиль трогается со второй передачи и переключается на третью.
S или Sport
Этот режим обычно называют спортивным. Он работает так же, как режим «D», за исключением того, что переключение на более высокую передачу изменяется выше диапазона оборотов двигателя. Это влияет на максимизацию всей доступной мощности двигателя и, следовательно, улучшает характеристики автомобиля, особенно во время разгона. В этом режиме также будет происходить более низкое изменение диапазона оборотов по сравнению с «D», максимизируя эффект торможения двигателем. Этот режим пагубно скажется на экономии топлива. Для этой цели Hyundai имеет переключатель Norm / Power рядом с переключателем передач на Tiburon.

Некоторые ранние модели GM, оснащенные трансмиссией HYDRA-MATIC, использовали (S) для обозначения второй передачи, которая совпадает с двумя положениями на Chrysler, переключаясь только между первой и второй передачей. Это было бы рекомендовано для использования на крутых склонах или скользких дорогах, таких как грязь или лед, и ограничено скорость до 40 миль в час. (L) использовалось в некоторых ранних GM для обозначения (L) текущее положение передачи 1 на Chrysler, блокируя трансмиссию на первой передаче. Это было бы рекомендовано для использования на крутых склонах или скользких дорогах, таких как грязь или лед, и ограничено скорость до 15 миль в час.

+ - и M
Это для мануальной функции (т. Е. Ручного выбора передач) в некоторых автоматических системах, таких как Tiptronic Porsche и Honda и Steptronic BMW и Kia. Функцию M также можно найти в таких транспортных средствах, как Dodge Magnum и Journey ; Понтиак G6 ; Mazda3, Mazda6 и CX-7 ; Toyota Camry, Corolla, Fortuner, Previa и Innova ; Kia Forte (K3 / Cerato), Optima (K5), Cadenza (K7) и K9 (Quoris). Mitsubishi montero sport / Pajero sport и некоторые модели Audi (Audi TT ) не имеют M, а вместо этого имеют + и -, которые отделены от остальных режимов переключения; то же самое верно и для некоторых продуктов Peugeot, таких как Peugeot 206. Между тем, водитель может переключаться вверх и вниз по своему желанию, переключая рычаг переключения передач (установленный на консоли), аналогично автоматической механической коробке передач. Этот режим можно включить либо с помощью селектора / положения, либо путем фактического переключения передач (например, опрокидывая лепестки переключения передач, установленные рядом с пальцами водителя на рулевом колесе).
Зима (W)
В некоторых моделях Volvo, Mercedes-Benz, BMW и General Motors можно включить зимний режим, чтобы при трогании с места вместо первой выбиралась вторая передача, чтобы снизить вероятность потеря тяги из-за пробуксовки колес на снегу или льду. На автомобилях GM это был D2 в 1950-х годах, начало второй передачи после 1990-х и режим Snow / Ice в 2010-х. На автоматах Ford, Kia и Honda к этой функции можно получить доступ, переместив селектор передач в положение 2 для запуска, затем убрав ногу с педали акселератора и нажав D, когда автомобиль движется.
Тормоз (B)
Режим, который можно выбрать на некоторых моделях Toyota, а также на электромобилях нескольких производителей. Его можно использовать для замедления или поддержания скорости на спуске без использования обычных тормозов. В негибридных автомобилях в режиме B выбирается более низкая передача для увеличения торможения двигателем. GM в 1950-х годах называл это «HR» («замедлитель подъема») и «GR» («замедлитель уклона»). В гибридах, таких как Toyota Prius, которые имеют фиксированное передаточное число, режим B частично замедляет автомобиль за счет увеличения забора воздуха двигателем, что улучшает торможение двигателем. В электромобилях, таких как Nissan Leaf и Mitsubishi i-MiEV, режим B увеличивает уровень рекуперативного торможения при отпускании педали акселератора.

Некоторые автоматические трансмиссии, модифицированные или разработанные специально для дрэг-рейсинга, могут также включать транс-тормоз как часть корпуса клапана с ручным управлением. Трансмиссионный тормоз, активируемый электрическим соленоидом, одновременно включает первую и заднюю передачи, блокируя трансмиссию и предотвращая вращение первичного вала. Это позволяет водителю автомобиля поднять обороты двигателя, преодолевая сопротивление гидротрансформатора, а затем запустить автомобиль, просто отпустив выключатель трансмиссии.

Сравнение с механической коробкой передач

Большинство автомобилей, продаваемых в Северной Америке с 1950-х годов, были доступны с автоматической коробкой передач, на основании того факта, что три основных американских производителя автомобилей начал пользоваться автоматикой. И наоборот, в Европе механическая коробка передач является стандартной, и только 20% водителей выбирают автоматическую коробку передач по сравнению с США. На некоторых азиатских рынках и в Австралии автоматические трансмиссии стали очень популярными с 1980-х годов.

Транспортные средства, оборудованные автоматической трансмиссией, не так сложны в управлении. Следовательно, в некоторых юрисдикциях водители, сдавшие экзамен по вождению на автомобиле с автоматической коробкой передач, не будут иметь лицензии на управление транспортным средством с механической коробкой передач. И наоборот, лицензия с ручным управлением позволит водителю управлять транспортными средствами как с автоматической, так и с механической коробкой передач. Страны, в которых применяются такие ограничения водительских прав, включают некоторые штаты в Австралии, Австрии, Ботсване, Бельгии, Белизе, Китай, Хорватия, Чехия, Дания, Доминиканская Республика, Эстония, Финляндия, Франция, Германия, Гонконг, Венгрия, Индия, Индонезия, Ирландия, Израиль, Италия, Япония, Латвия, Ливан, Литва, Макао, Малайзия, Маврикий, Нидерланды, Новая Зеландия (только ограниченная лицензия), Норвегия, Филиппины, Польша, Португалия, Катар, Румыния, Россия (по состоянию на апрель 2014 г.) Саудовская Аравия (по состоянию на март 2012 г.), Сингапур, Словения, Южная Африка, Южная Корея, Испания, Швеция, Швейцария, Тайвань, Тринидад и Тобаго, Турция, Вьетнам, Объединенные Арабские Эмираты и Соединенное Королевство.

Обычная механическая коробка передач часто является базовым оборудованием в автомобиле, при этом возможна автоматическая коробка передач, такая как обычная автоматическая, автоматизированная ручная или Вариатор.

Влияние на управление автомобилем

Прохождение поворотов

Неожиданное переключение передач может повлиять на положение транспортного средства в предельных условиях.

Поддержание постоянной скорости

Преобразователи крутящего момента и трансмиссии CVT делают изменения скорости транспортного средства менее заметными из-за шума двигателя, поскольку они отделяют частоту вращения двигателя от скорости транспортного средства.

Гидротрансформаторы с блокировкой, которые включаются и отключаются на определенных скоростях, могут сделать эти скорости нестабильными - трансмиссия тратит меньше энергии сверх скорости, на которой блокируется гидротрансформатор, что обычно приводит к увеличению мощности колеса для того же входа дроссельной заслонки.

Контроль пробуксовки

Преобразователи крутящего момента быстро реагируют на потерю тяги (крутящего момента) увеличением скорости ведущих колес при той же частоте вращения двигателя. Таким образом, в большинстве условий, когда статическое трение выше, чем кинетическое трение, необходимо снизить частоту вращения двигателя, чтобы противодействовать пробуксовке, когда это произошло, что требует более сильного или более быстрого дросселирования. водителю меньше, чем с механической коробкой передач, что затрудняет управление пробуксовкой колес. Это наиболее очевидно в условиях движения с гораздо более высоким статическим трением, чем кинетическое, например, утрамбованный твердый снег (который превращается в лед за счет трения) или снег поверх льда.

Подъем по крутым скользким склонам

В ситуациях, когда водитель с механической коробкой передач не может позволить себе переключить передачу из-за боязни потерять слишком большую скорость, чтобы добраться до вершины холма, автоматические трансмиссии не работают. большое преимущество - в то время как вождение автомобиля с механической коробкой передач зависит от выбора передачи, которая не слишком низка для въезда в подножие холма с необходимой скоростью, но не слишком высока, чтобы заглохнуть двигатель на вершине холма, что иногда является невыполнимой задачей, Это не проблема автоматических трансмиссий, не только потому, что переключение передач происходит быстро, но они обычно поддерживают некоторую мощность на ведущих колесах во время переключения передач.

Энергоэффективность

Ранние гидравлические автоматические трансмиссии почти всегда были менее энергоэффективны, чем ручные трансмиссии, в основном из-за вязких и насосных потерь (паразитных потерь) как в гидротрансформаторе. и гидравлические приводы. 21% - это потеря 3-ступенчатой ​​Chrysler Torqueflite по сравнению с современной автоматической коробкой передач GM 6L80. Относительно небольшое количество энергии требуется для создания давления в гидравлической системе управления, которая использует давление жидкости для определения правильных режимов переключения и управления различными механизмами автоматического сцепления. Однако с развитием технологий некоторые современные бесступенчатые коробки передач стали более экономичными, чем их ручные аналоги, а современная 8-ступенчатая автоматическая коробка передач в пределах 5% эффективнее механической коробки передач.

Механические коробки передач. используйте механическое сцепление для передачи крутящего момента, а не преобразователь крутящего момента, тем самым избегая основного источника потерь в автоматической коробке передач. Механические трансмиссии также позволяют избежать потребности в мощности гидравлической системы управления, полагаясь на человеческие мускулы оператора транспортного средства для отключения сцепления и приведения в действие рычагов переключения передач, а также на умственные способности оператора, необходимые для выбора подходящего передаточного числа. Таким образом, для работы механической трансмиссии требуется очень небольшая мощность двигателя, при этом основная потребляемая мощность из-за сопротивления зубчатой ​​передачи, погруженной в смазочное масло коробки передач.

Ускорение автоматической коробки передач на дороге может иногда превышать ускорение идентичного автомобиля, оснащенного механической коробкой передач, в дизельных двигателях с турбонаддувом. Турбо-наддув обычно теряется между переключениями передач в ручном режиме, тогда как в автоматическом режиме педаль акселератора может оставаться полностью нажатой. Это, однако, по-прежнему в значительной степени зависит от количества и оптимального интервала передаточных чисел для каждого блока, а также от того, представляет ли устранение опускания золотника / отрыва акселератора достаточно значительный выигрыш, чтобы противостоять немного более высокому энергопотреблению автоматической сама трансмиссия.

Модели с автоматической коробкой передач

Некоторые из наиболее известных семейств автоматических коробок передач включают:

  • Packard : UltraMatic Drive, Twin UltraMatic Drive
  • Studebaker: Automatic Drive
  • Cummins : 68 RFE (устанавливается на сегмент дизельных двигателей Ram )
  • Chrysler : PowerFlite, TorqueFlite LoadFlyte (для грузовых автомобилей), TorqueCommand (при запуске автомобилей AMC) в 1972 г.) 727 и 904, A500, A518, 45RFE, 545RFE

семейства автоматических трансмиссий обычно основаны на Ravigneaux, Lepelletier или Simpson планетарные передачи. В каждом из них используется некоторое расположение одной или двух центральных солнечных шестерен и кольцевой шестерни с различным расположением планетарных шестерен, которые окружают солнце и зацепляются с кольцом. Исключением является линейка Hondamatic от Honda, в которой используются скользящие шестерни на параллельных осях, как в механической коробке передач без каких-либо планетарных редукторов. Хотя Honda сильно отличается от всех других автоматических систем, она также сильно отличается от автоматической механической коробки передач (AMT).

Многие из вышеперечисленных AMT существуют в модифицированных состояниях, которые были созданы энтузиастами гонок и их механиками путем систематической модернизации трансмиссии для достижения более высокого уровня производительности. Они известны как «передачи производительности». Примерами производителей высокопроизводительных трансмиссий являются General Motors и Ford.

См. Также

Ссылки

Дополнительная литература

  • Thomas W Birch (2012). АКПП и КПП. Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Pearson Education. ISBN 9780132622271.

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-12 19:20:00
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте