איך פועלת תיבת הילוכים אוטומטית

תיבת הילוכים אוטומטית, או הילוכים אוטומטית, היא תיבת הילוכים המבטיחה בחירת יחס העברה אופטימלי בהתאם לתנאי הנהיגה ללא שיתוף הנהג. זה מבטיח חלקות נסיעה טובה של הרכב כמו גם נוחות נסיעה לנהג.

נהגים רבים אינם יכולים לשלוט ב"מכניקה" ובמורכבויות של העברת הילוכים בשום צורה, ולכן הם עוברים למכוניות עם "אוטומט" ללא היסוס. אבל כאן יש לזכור כי תיבות אוטומטיות שונות ולכל אחת מהן מאפיינים משלה.

סוגי הילוכים אוטומטיים

ישנם מספר סוגים עיקריים של תיבות הילוכים אוטומטיות - מכניקה רובוטית, וריאטור ותיבת הילוכים הידרו-מכאנית.

תיבת הילוכים הידרו-מכאנית. הסוג הפופולרי ביותר של תיבות הילוכים, זה ידוע מהדגמים הישנים של המכוניות הראשונות עם מכונות אוטומטיות. המוזרויות של תיבה זו כוללים את העובדה שלגלגלים ולמנוע אין קשר ישיר וה"נוזל" של ממיר המומנט אחראי על העברת המומנט.

היתרונות של מכונה אוטומטית כזו הם רכות המיתוג, היכולת "לעכל" את המומנט אפילו של מנועים חזקים מאוד וכושר השרידות הגבוה של תיבות כאלה. חסרונות - צריכת דלק גבוהה יותר, עלייה במסה הכוללת של המכונית, חוסר הרצוי הקיצוני של גרירת מכונית עם תיבה כזו.

משתנה (CVT). לתיבה זו יש הבדלים גדולים על ה"אוטומטי" הרגיל. מבחינה טכנית, אין בה "הסטה", ולכן התיבה הזו נקראת גם "הילוכים משתנה רציפה". יחס ההילוכים בתיבת הילוכים אוטומטית כזו משתנה באופן רציף וחלק, ומאפשר "לסחוט" את הכוח המרבי מהמנוע.

החיסרון העיקרי של הווריאטור הוא המונוטוניות של ה"צליל". האצה אינטנסיבית של המכונית מתרחשת עם צליל מנוע זהה קבוע, שלא כל הנהגים יכולים לעמוד בו. בדגמים חדשים ניסו לפתור בעיה זו על ידי יצירת הילוכים "פסאודו", כאשר הווריאטור מבקש לחקות את פעולתן של תיבות הילוכים אוטומטיות קלאסיות. היתרונות של הווריאטור כוללים משקל נמוך יותר, יעילות ודינמיקה טובה. החיסרון הוא התיקון היקר ביותר של תיבות הילוכים אוטומטיות, כמו גם חוסר היכולת לעבוד עם מנועים חזקים.

מכניקה רובוטית. מבחינה מבנית, קופסה כזו דומה מאוד לתיבה מכנית רגילה. יש לו מצמד (או כמה) וצירי העברת כוח מהמנוע. במקרה של זוג מצמדים, אחד מהם אחראי על הילוכים זוגיים, והשני על אי-זוגיים. ברגע שהאלקטרוניקה מגיעה למסקנה שיש צורך להחליף, הדיסק של מצמד אחד נפתח בצורה חלקה, והשני, להיפך, נסגר. ההבדל העיקרי מתיבה ידנית הוא שליטה אוטומטית לחלוטין. גם סגנון הנהיגה לא משתנה, מה שנותר דומה לנהיגה ב"אוטומט".

היתרונות כוללים צריכת דלק מופחתת, מחיר סביר, מהירות העברת הילוכים גבוהה מאוד ומשקל תיבת הילוכים נמוך. לקופסה זו יש גם כמה חסרונות. במצבי נהיגה מסוימים ניתן לחוש העברת הילוכים בצורה די חזקה (במיוחד הגרסאות הראשונות של תיבות מסוג זה היו כפופות לכך). יקר וקשה לתיקון במקרה של תקלה.

*מומחי פולקסווגן יצרו רובוט חדש וייחודיהפרה-סלקטיבית קופסאу ציוד דור שני - DSG (תיבת הילוכים ישירה). זֶה שידור אוטומטי משלב את כל טכנולוגיות השידור המודרניות מסוגים שונים. העברת הילוכים מתבצעת באופן ידני, אך אלקטרוניקה ומנגנונים אוטומטיים שונים אחראים על כל התהליך.

ממה עשויה תיבת ההילוכים האוטומטית?

יצרני תיבות ההילוכים משפרים כל הזמן את העיצוב שלהם במאמץ להפוך אותם לחסכוניים ופונקציונליים יותר. עם זאת, כל תיבת הילוכים אוטומטית מורכבת מהאלמנטים הבסיסיים הבאים:

• ממיר מומנט. מורכב משאבה וגלגלי טורבינה, כור;
• משאבת שמן;
• הילוך פלנטרית. בעיצוב גלגלי שיניים, סטים של מצמדים ומצמדים;
• מערכת בקרה אלקטרונית - חיישנים, גוף שסתום (סולנואידים + שסתומי סליל), ידית בורר.

ממיר מומנט בתיבת הילוכים אוטומטית, הוא מבצע את תפקידו של מצמד: הוא משדר ומגביר את המומנט מהמנוע לתיבת ההילוכים הפלנטרית ומנתק לזמן קצר את ההילוכים מהמנוע כדי להחליף הילוך.

גלגל המשאבה מחובר לגל ארכובה של המנוע, וגלגל הטורבינה מחובר לתיבת ההילוכים הפלנטרית דרך הציר. הכור ממוקם בין הגלגלים. הגלגלים והכור מצוידים בלהבים בעלי צורה מסוימת. כל האלמנטים של ממיר המומנט מורכבים בבית אחד, אשר מלא בנוזל ATF.

מפחית פלנטרי מורכב ממספר גלגלי שיניים פלנטריים. כל גלגל שיניים פלנטרי כולל גלגל שיניים שמש (מרכזי), מנשא כוכבי לכת עם גלגלי שיניים לווייניים וגלגל שיניים כתר (טבעתי). כל אלמנט של גלגל השיניים הפלנטרי יכול להסתובב או לחסום (כפי שכתבנו למעלה, הסיבוב מועבר מממיר המומנט).

כדי להחליף הילוך מסוים (ראשון, שני, רוורס וכו'), עליך לחסום אלמנט אחד או יותר של הפלנטריום. מצמדי חיכוך ובלמים משמשים לשם כך. הניידות של המצמדים והבלמים מווסתת דרך הבוכנות על ידי הלחץ של נוזל העבודה ATF.

מערכת בקרה אלקטרונית. ליתר דיוק, אלקטרו הידראולי, כי. הידראוליקה משמשת להחלפת הילוכים ישירה (הפעלה / כיבוי של מצמדים ורצועות בלמים) ולחסום את מנוע טורבינת הגז, ואלקטרוניקה משמשת לכוונון זרימת נוזל העבודה. המערכת מורכבת מ:

• הידרובלוק. זוהי לוחית מתכת בעלת תעלות רבות שבהן מותקנים שסתומים אלקטרומגנטיים (סולנואידים) וחיישנים. למעשה, גוף השסתום שולט על פעולת תיבת ההילוכים האוטומטית על סמך נתונים המתקבלים מה-ECU. מעביר נוזל דרך הערוצים לאלמנטים המכניים של התיבה - מצמדים ובלמים;
• חיישנים - מהירות בכניסה וביציאה של התיבה, טמפרטורת נוזל, מיקום ידית הבורר, מיקום דוושת גז. כמו כן, יחידת בקרת ההילוכים האוטומטית משתמשת בנתונים מיחידת בקרת המנוע;
• ידית בורר;
• ECU - קורא נתוני חיישן וקובע את לוגיקה של העברת ההילוכים בהתאם לתוכנית.

עקרון הפעולה של התיבה האוטומטית

כאשר הנהג מתניע את המכונית, גל הארכובה של המנוע מסתובב. משאבת שמן מופעלת מגל הארכובה, היוצרת ושומרת על לחץ השמן במערכת ההידראולית של התיבה. המשאבה מספקת נוזל לגלגל משאבת ממיר המומנט, היא מתחילה להסתובב. השבטים של גלגל המשאבה מעבירים נוזל לגלגל הטורבינה, וגורמים לו גם להסתובב. כדי למנוע לזרום חזרה של שמן, מותקן בין הגלגלים כור קבוע עם להבים בתצורה מיוחדת - הוא מתאים את כיוון וצפיפות זרימת הנפט, מסנכרן את שני הגלגלים. כאשר מהירויות הסיבוב של גלגלי הטורבינה והמשאבה מיושרים, הכור מתחיל להסתובב איתם. הרגע הזה נקרא נקודת העיגון.

יתר על כן, המחשב, גוף השסתום ותיבת ההילוכים הפלנטרית כלולים בעבודה. הנהג מזיז את ידית הבורר למצב מסוים. המידע נקרא על ידי החיישן המתאים, מועבר ל-ECU, והוא מפעיל את התוכנית המתאימה למצב שנבחר. ברגע זה, אלמנטים מסוימים של גלגל השיניים הפלנטרי מסתובבים, בעוד שאחרים קבועים. גוף השסתום אחראי על תיקון האלמנטים של תיבת ההילוכים הפלנטרית: ATF מסופק בלחץ דרך ערוצים מסוימים ולוחץ על בוכנות החיכוך.

כפי שכתבנו למעלה, הידראוליקה משמשת להפעלה/כיבוי של מצמדים ורצועות בלמים בתיבות הילוכים אוטומטיות. מערכת הבקרה האלקטרונית קובעת את רגע העברת ההילוכים לפי מהירות ועומס המנוע. כל טווח מהירות (רמת לחץ שמן) בגוף השסתום מתאים לערוץ מסוים.

כאשר הנהג לוחץ על הגז, החיישנים קוראים את המהירות והעומס על המנוע ומשדרים את הנתונים ל-ECU. בהתבסס על הנתונים שהתקבלו, ה-ECU משיק תוכנית התואמת למצב הנבחר: הוא קובע את מיקום גלגלי השיניים ואת כיוון סיבובם, מחשב את לחץ הנוזל, שולח אות לסולנואיד (שסתום) מסוים ולתעלה בהתאמה למהירות הפתיחה בגוף השסתום. דרך התעלה, הנוזל נכנס לבוכנות של המצמדים ורצועות הבלמים, החוסמות את גלגלי השיניים של תיבת ההילוכים הפלנטרית בתצורה הרצויה. זה מפעיל / מכבה את ההילוך הרצוי.

העברת הילוכים תלויה גם באופי העלאת המהירות: בהאצה חלקה, ההילוכים עולים ברצף, בהאצה חדה, תחילה יופעל הילוך נמוך יותר. זה קשור גם ללחץ: כשלוחצים בעדינות על דוושת הגז, הלחץ עולה בהדרגה והשסתום נפתח בהדרגה. בהאצה חדה הלחץ עולה בחדות, מפעיל לחץ רב על השסתום ואינו מאפשר לו להיפתח מיד.

אלקטרוניקה הרחיבה משמעותית את היכולות של תיבות הילוכים אוטומטיות. היתרונות הקלאסיים של תיבות הילוכים אוטומטיות הידרו-מכניות נוספו ליתרונות חדשים: מגוון מצבים, יכולת אבחון עצמי, התאמה לסגנון הנהיגה, יכולת בחירת מצב באופן ידני וחסכון בדלק.

מה ההבדל בין תיבות הילוכים אוטומטיות?

נהגים רבים ממשיכים להסתכל באופן פעיל לעבר תיבת הילוכים אוטומטית, ויש לכך רשימה רחבה של סיבות. כמו כן, המכניקה המסורתית לא נעלמה לשום מקום. הווריאטור מגדיל בהדרגה את נוכחותו. באשר לרובוטים, הגרסאות הראשונות של תיבות אלו מאבדות קרקע, אך הן מוחלפות בפתרונות משופרים כמו תיבות הילוכים קדם-סלקטיביות.

אובייקטיבית, אפילו תיבות ההילוכים האוטומטיות הקיימות האמינות ביותר אינן יכולות לספק את אותה רמת אמינות ועמידות כמו מכונאות. יחד עם זאת, תיבת ההילוכים הידנית נחותה במידה ניכרת מבחינת נוחות, ומעמידה את הנהג בפני הצורך להקדיש יותר מדי זמן ותשומת לב לבורר המצמד ותיבת ההילוכים.

אם תנסה להסתכל על המצב בצורה אובייקטיבית ככל האפשר, אז נוכל לומר שבתקופתנו עדיף ועדיף לקחת רכב עם קלאסיקה. קופסאות כאלה אמינות, זולות לתיקון ותחזוקה, ומרגישות טוב בתנאי הפעלה שונים.

לגבי איזו תיבת הילוכים תהיה לך נוחה יותר, טובה יותר ונעים יותר לנהיגה, אז אתה יכול בבטחה לשים במקום הראשון כונן מהירות משתנה.

מכונאות רובוטית תתאים לבעלי רכבים המעדיפים אופן תנועה שקט בעיר ובכביש המהיר, ולמי שמבקש לחסוך ככל האפשר בדלק. תיבה פרה-סלקטיבית (הדור השני של תיבות הילוכים רובוטיות) אופטימלי לנהיגה אקטיבית, מהירות גבוהה ותמרונים.

כן, אם ניקח את דירוג האמינות בין תיבות הילוכים אוטומטיות, אז המקום הראשון הוא כנראה ממיר המומנט. CVTs ורובוטים חולקים את המיקום השני.

בהתבסס על חוות דעת של מומחים ותחזיותיהם, העתיד עדיין שייך ל-CVT ולקופסאות פרה-סלקטיביות. יש להם עוד דרך ארוכה לעבור כדי לצמוח ולהשתפר. אבל עכשיו הקופסאות האלה הופכות לפשוטות יותר, נוחות יותר וחסכוניות יותר, ובכך מושכות קהל גדול של קונים. מה בדיוק לבחור, זה תלוי בך.