איך פועלת תיבת הילוכים אוטומטית
תוכן
תיבת הילוכים אוטומטית מאפשרת למנוע של המכונית לפעול בטווח מהיר של מהירויות, ממש כמו תיבת הילוכים ידנית. ככל שהמנוע מגיע לדרגות מומנט גבוהות יותר (מומנט הוא כמות הכוח הסיבובי של המנוע),...
תיבת הילוכים אוטומטית מאפשרת למנוע של המכונית לפעול בטווח מהיר של מהירויות, ממש כמו תיבת הילוכים ידנית. ככל שהמנוע מגיע לרמות מומנט גבוהות יותר (מומנט הוא כוח הסיבוב של המנוע), גלגלי השיניים בתיבת ההילוכים מאפשרים למנוע לנצל עד תום את המומנט שהוא מייצר תוך שמירה על מהירות מתאימה.
עד כמה חשובה תיבת הילוכים לביצועי המכונית? ללא תיבת הילוכים, לכלי רכב יש רק הילוך אחד, לוקח נצח להגיע למהירויות גבוהות יותר, והמנוע נשחק במהירות בגלל הסל"ד הגבוה שהוא מייצר כל הזמן.
עיקרון של תיבת הילוכים אוטומטית
עקרון הפעולה של תיבת הילוכים אוטומטית מבוסס על שימוש בחיישנים לקביעת יחס ההילוכים המתאים, אשר תלוי במידה רבה במהירות הרכב הרצויה. תיבת ההילוכים מתחברת למנוע שבבית הפעמון, שם ממיר מומנט ממיר את המומנט של המנוע לכוח מניע, ובמקרים מסוימים אף מגביר את הכוח הזה. ממיר המומנט של תיבת ההילוכים עושה זאת על ידי העברת הכוח הזה לגל ההינע באמצעות גלגלי השיניים והקלאץ' הפלנטריים, אשר לאחר מכן מאפשרים לגלגלי ההינע של המכונית להסתובב כדי להניע אותה קדימה, עם יחסי העברה שונים הנדרשים למהירויות שונות. בהתאם למותג ולדגם, מדובר ברכבים עם הנעה אחורית, הנעה קדמית והנעה לכל הגלגלים.
אם לרכב היו רק הילוך אחד או שניים, הגעה למהירויות גבוהות יותר תהיה בעיה מכיוון שהמנוע מסתובב רק בסל"ד מסוים בהתאם להילוך. המשמעות היא סיבובים נמוכים יותר עבור הילוכים נמוכים ולכן מהירות נמוכה יותר. אם ההילוך העליון היה שני, ייקח לרכב נצח להאיץ לסל"ד נמוך יותר, ולעלות בהדרגה ככל שהרכב יעלה מהירות. לחץ מנוע הופך לבעיה גם כאשר פועל בסל"ד גבוה יותר לפרקי זמן ארוכים יותר.
באמצעות הילוכים מסוימים הפועלים בשילוב אחד עם השני, המכונית תופסת מהירות בהדרגה כשהיא עוברת להילוכים גבוהים יותר. כאשר המכונית עוברת להילוכים גבוהים יותר, הסל"ד יורד, מה שמפחית את העומס על המנוע. גלגלי השיניים השונים מיוצגים על ידי יחס העברה (שהוא יחס ההילוכים הן בגודל והן במספר השיניים). גלגלי השיניים הקטנים מסתובבים מהר יותר מההילוכים הגדולים יותר, וכל מצב הילוך (ראשון עד שישה במקרים מסוימים) משתמש בהילוכים שונים בגדלים ומספרי שיניים שונים כדי להשיג האצה חלקה.
מצנן תיבת הילוכים חיוני בעת הובלת מטענים כבדים מכיוון שעומס כבד גורם ללחץ נוסף על המנוע, וגורם לו לפעול חם יותר ונוזל ההילוכים בוער. מצנן ההילוכים ממוקם בתוך הרדיאטור שם הוא מסיר חום מנוזל ההילוכים. הנוזל עובר דרך צינורות המצנן אל נוזל הקירור ברדיאטור כך שההילוכים נשארים קרירים ויכולים להתמודד עם עומסים גבוהים יותר.
מה עושה ממיר מומנט
ממיר המומנט מכפיל ומעביר את המומנט שנוצר על ידי מנוע הרכב ומעביר אותו דרך גלגלי שיניים בתיבת ההילוכים אל גלגלי ההינע שבקצה גל ההינע. כמה ממירי מומנט פועלים גם כמנגנון נעילה, המקשר בין המנוע לתיבת ההילוכים כאשר פועלים באותן מהירויות. זה עוזר למנוע החלקה של שידור הגורם לאובדן יעילות.
ממיר המומנט יכול ללבוש אחת משתי צורות. הראשון, צימוד הנוזל, משתמש לפחות בהנעה דו-חלקית כדי להעביר מומנט מתמסורת ההילוכים לציר ההינע, אך אינו מגדיל את המומנט. מצמד הידראולי, המשמש כחלופה למצמד מכני, מעביר מומנט מנוע לגלגלים באמצעות גל הנעה. השני, ממיר המומנט, משתמש לפחות בשלושה אלמנטים בסך הכל, ולפעמים יותר, כדי להגדיל את תפוקת המומנט מתיבה. הממיר משתמש בסדרה של שבשבות ובשבבי כור או סטטור כדי להגדיל את המומנט, וכתוצאה מכך כוח רב יותר. הסטטור או השבבים הסטטיים משמשים לכוון מחדש את נוזל ההילוכים לפני שהוא מגיע למשאבה, ומשפרים מאוד את יעילות הממיר.
פעולתו הפנימית של הציוד הפלנטרי
לדעת איך החלקים של תיבת הילוכים אוטומטית עובדים יחד יכול באמת לשים את הכל בפרספקטיבה. אם אתה מסתכל בתוך תיבת הילוכים אוטומטית, בנוסף לחגורות שונות, לוחות ומשאבת גיר, הגיר הפלנטרי הוא המרכיב העיקרי. ציוד זה מורכב מגלגל שמש, גלגל שיניים פלנטרי, מנשא גלגלי שיניים פלנטרי וגלגל שיניים טבעת. הילוך פלנטרי בערך בגודל מלמלה יוצר את יחסי ההילוכים השונים הדרושים לתיבת ההילוכים כדי להשיג את המהירויות הדרושות כדי להתקדם תוך כדי נסיעה, כמו גם להתחבר לאחור.
סוגי ההילוכים השונים פועלים יחד, ופועלים כקלט או פלט עבור יחס ההילוכים הספציפי הנדרש בכל זמן נתון. במקרים מסוימים, גלגלי השיניים חסרי תועלת ביחס מסוים ולכן נשארים נייחים, כאשר פסים בתוך תיבת ההילוכים מחזיקים אותם מהדרך עד לצורך. סוג אחר של רכבת גלגלי שיניים, גלגל השיניים המרוכב, כולל שני קבוצות של גלגלי שיניים שמש ופלנטריים, אם כי רק גלגל שיניים אחד. מטרת רכבת הילוכים מסוג זה היא לספק מומנט בחלל קטן יותר, או להגדיל את הכוח הכולל של הרכב, כמו למשל במשאית כבדה.
חקר הילוכים
בזמן שהמנוע פועל, תיבת ההילוכים מגיבה לכל הילוך שבו הנהג נמצא כעת. בחנייה או בניוטרל, תיבת ההילוכים אינה מתחברת מכיוון שרכבים אינם דורשים מומנט כאשר הרכב אינו בתנועה. לרוב כלי הרכב יש גלגלי שיניים שונים המועילים בעת תנועה קדימה, מהילוך ראשון לרביעי.
מכוניות ביצועים נוטות לקבל אפילו יותר הילוכים, עד שישה, בהתאם ליצרן ולדגם. ככל שההילוך נמוך יותר, המהירות נמוכה יותר. רכבים מסוימים, במיוחד משאיות בינוניות וכבדות, משתמשים בהילוך יתר כדי לסייע בשמירה על מהירויות גבוהות יותר וגם לספק צריכת דלק טובה יותר.
לבסוף, מכוניות משתמשות בהילוך אחורי כדי לנסוע לאחור. בהילוך אחורי, אחד מההילוכים הקטנים יותר משתלב בהילוך הפלנטרי הגדול יותר, ולא להיפך בעת תנועה קדימה.
כיצד תיבת ההילוכים משתמשת במצמדים וברצועות
בנוסף, תיבת ההילוכים האוטומטית משתמשת במצמדים ובחגורות כדי לעזור לה להגיע ליחסי ההילוכים השונים הדרושים, כולל אוברדרייב. המצמדים נכנסים לפעולה כאשר חלקי גלגלי השיניים הפלנטריים מחוברים זה לזה, והרצועות עוזרות לשמור על גלגלי השיניים נייחים כדי שלא יסתובבו שלא לצורך. הרצועות, המונעות על ידי בוכנות הידראוליות בתוך תיבת ההילוכים, מקבעות חלקים מהרכבת ההילוכים. הצילינדרים והבוכנות ההידראוליים מפעילים גם את המצמדים, ומאלצים אותם לשלב את ההילוכים הנדרשים ליחס ומהירות נתונים.
דיסקיות המצמד נמצאים בתוך תוף המצמד בתיבת ההילוכים ומתחלפות עם דיסקות פלדה ביניהן. דיסקיות קלאץ' בצורת דיסקים נוגסות בלוחות פלדה עקב שימוש בציפוי מיוחד. במקום לפגוע בלוחיות, הדיסקים לוחצים אותם בהדרגה, תוך הפעלת כוח לאט שמועבר לגלגלי ההינע של הרכב.
דיסקים מצמדים ולוחות פלדה הם אזור נפוץ שבו מתרחשת החלקה. בסופו של דבר, החלקה זו גורמת לשבבי מתכת להיכנס לשאר התמסורת ובסופו של דבר לגרום לכשל בשידור. מוסכניק יבדוק את תיבת ההילוכים אם לרכב יש בעיות בהחלקה של תיבת ההילוכים.
משאבות הידראוליות, שסתומים ווסת
אבל מאיפה מגיע הכוח ה"אמיתי" בתיבת הילוכים אוטומטית? הכוח האמיתי טמון בהידראוליקה המובנית בבית ההילוכים, כולל המשאבה, השסתומים השונים והווסת. המשאבה שואבת נוזל הילוכים מבור הממוקם בתחתית תיבת ההילוכים ומספקת אותו למערכת ההידראולית כדי להפעיל את המצמדים והרצועות הכלולים בה. בנוסף, הגיר הפנימי של המשאבה מחובר למארז החיצוני של ממיר המומנט. זה מאפשר לו להסתובב באותה מהירות כמו המנוע של המכונית. הגיר החיצוני של המשאבה מסתובב בהתאם לגיר הפנימי, ומאפשר למשאבה לשאוב נוזל מהבור בצד אחד ולהזין אותו למערכת ההידראולית בצד השני.
המושל מכוון את תיבת ההילוכים על ידי זיהוי מהירות המכונית. הרגולטור, המכיל שסתום קפיצי, נפתח יותר ככל שהרכב נע מהר יותר. זה מאפשר להידראוליקת ההילוכים להעביר יותר נוזלים במהירויות גבוהות יותר. תיבת הילוכים אוטומטית משתמשת באחד משני סוגי התקנים, שסתום ידני או אפנן ואקום, כדי לקבוע כמה חזק המנוע פועל, הגברת הלחץ לפי הצורך והשבתת הילוכים מסוימים בהתאם ליחס בשימוש.
עם תחזוקה נכונה של תיבת ההילוכים, בעלי הרכב יכולים לצפות שהיא תחזיק מעמד לכל החיים של הרכב. מערכת חזקה מאוד, תיבת הילוכים אוטומטית משתמשת בחלקים רבים ושונים, כולל ממיר מומנט, גלגלי שיניים פלנטריים ותוף מצמד, כדי לספק כוח לגלגלי ההינע של הרכב ולשמור אותו במהירות הרצויה.
אם יש לך בעיות בתיבת ההילוכים האוטומטית, בקש מכונאי שיעזור לשמור על מפלס הנוזל, בדוק אם יש נזק, ותתקן או החלף אותו במידת הצורך.
בעיות נפוצות ותסמינים של בעיות בהילוכים אוטומטיים
חלק מהבעיות הנפוצות יותר הקשורות לשידור פגום כוללות:
- חוסר תגובה או היסוס בעת העברה להילוך. זה בדרך כלל מעיד על החלקה בתוך תיבת ההילוכים.
- תיבת ההילוכים משמיעה רעשים מוזרים שונים, צלצולים וזמזומים. בקש ממכונאי לבדוק את המכונית שלך כשהיא משמיעה את הרעשים האלה כדי לקבוע מה הבעיה.
- דליפת נוזלים מצביעה על בעיה חמורה יותר ועל המכונאי לתקן את הבעיה בהקדם האפשרי. נוזל הילוכים אינו נשרף כמו שמן מנוע. בדיקה קבועה של מפלס הנוזל על ידי מכונאי יכולה לסייע בפתרון בעיה אפשרית לפני שהיא מתרחשת.
- ריח שריפה, במיוחד מאזור ההולכה, עשוי להעיד על מפלס נוזל נמוך מאוד. נוזל הילוכים מגן על גלגלי שיניים וחלקי הילוכים מפני התחממות יתר.
- נורית Check Engine עשויה גם להצביע על בעיה בתיבת ההילוכים האוטומטית. יש להפעיל מכונאי אבחון כדי למצוא את הבעיה המדויקת.
