השווה תיבות הילוכים אוטומטיות: רצף, כפול מצמד, CVT

תיבות הילוכים אוטומטיות צוברות פופולריות בקרב בעלי רכב. מהם הסוגים העיקריים של שידורים כאלה ומהם היתרונות והחסרונות שלהם?

ארה"ב נחשבת למקום הולדתה של תיבת ההילוכים האוטומטית. עוד בשנת 1904, חברת בוסטון הציעה תיבת דו הילוכים אוטומטית. פעולתו של מנגנון זה הייתה, אמנם, מאוד לא אמינה, אבל הרעיון מצא קרקע פורייה וסוגים שונים של עיצובים עם העברת הילוכים אוטומטית החלו להופיע בארצות הברית.

עם זאת, תיבת ההילוכים האוטומטית הראשונה, הדומה בעיצובה ובתפעול לתיבות ההילוכים המודרניות, הופיעה רק לפני מלחמת העולם השנייה. זו הייתה תיבת הילוכים הידרה-מאטיק שפותחה על ידי ג'נרל מוטורס.

פרסום

תיבת הילוכים הידראולית

מבין תיבות ההילוכים האוטומטיות, הנפוצות ביותר (עד כה) הן תיבות הילוכים הידראוליות. זהו מנגנון מורכב המורכב לרוב ממכלול ממיר מומנט או ממיר מומנט עם מספר הילוכים פלנטריים.

גלגלי השיניים בגלגלי שיניים פלנטריים מחוברים או נעולים על ידי מצמדי חיכוך מתאימים ובלמים מרובי דיסק (רב דיסק) או פס. במקרה זה, מרכיב חובה של תיבת ההילוכים ההידראולית הוא שמן, אשר נשפך לחלוטין לתוך תיבת ההילוכים.

העברת הילוכים מתבצעת על ידי חסימת סטים שונים של גלגלי שמש המקיימים אינטראקציה עם גלגלים חופשיים, מצמדי דיסק (בדרך כלל רב-דיסקים), בלמי פס ואלמנטים חיכוכים אחרים המונעים על ידי כוננים הידראוליים.

ראה גם: מערכת ייצוב ESP - בדוק איך זה עובד (וידאו) 

פיתוחים עיצוביים של הילוכים הידראוליים הם הילוכים הידרו-אלקטריים (עם, למשל, פונקציה של יחס העברה נוסף, מה שנקרא קיק-דאון) ותמסורות הנשלטות אלקטרונית. במקרה זה, לתיבת ההילוכים יכולים להיות מספר מצבי הפעלה, למשל, ספורט או נוחות.

הגדיל גם את מספר יחסי ההילוכים. למכונות ההידראוליות הראשונות היו שלושה יחסי העברה. נכון לעכשיו, חמישה או שישה הילוכים הם סטנדרטיים, אבל יש כבר עיצובים שיש להם תשעה.

סוג מיוחד של תיבת הילוכים אוטומטית הוא תיבת הילוכים רציפה (הידועה גם כתיבת הילוכים חצי אוטומטית). במנגנון מסוג זה ניתן להעביר הילוכים באמצעות ידית הנעה רק קדימה או אחורה ומעבירה מעלה או מטה הילוך אחד, או באמצעות משוטים הממוקמים על גלגל ההגה.

פתרון זה אפשרי הודות לשימוש במיקרו-מעבד אלקטרוני השולט על פעולת תיבת ההילוכים. תיבות הילוכים עוקבות משמשות בדרך כלל במכוניות פורמולה 1, והן נמצאות במכוניות ייצור, כולל אאודי, ב.מ.וו, פרארי.  

לדברי המומחה

ויטולד רוגובסקי, רשת ProfiAuto:

– היתרון של תיבות הילוכים אוטומטיות הידראוליות הוא, מעל הכל, נוחות נסיעה, כלומר. אין צורך להעביר הילוכים ידנית. בנוסף, תיבת הילוכים מסוג זה מגינה על המנוע מעומס יתר, כמובן בתנאי שמשתמשים בהילוכים בצורה נכונה. תיבת ההילוכים מתאימה למהירות המנוע ובוחרת את ההילוך המתאים. עם זאת, החיסרון העיקרי של המנגנון שלו הוא צריכת הדלק הגבוהה שלו. תיבות הילוכים אוטומטיות גדולות וכבדות, ולכן הן מתאימות בעיקר למנועים גדולים וחזקים, שהן עובדות טוב מאוד איתם. חיסרון מסוים של שידורים אלו הוא גם העובדה שניתן למצוא עותק משומש בשוק המשני.

תיבות הילוכים משתנות ברציפות

תיבת הילוכים רציפה היא מעין תיבת הילוכים אוטומטית, אבל עם התקן ספציפי למדי. ישנם שני פתרונות - תיבת ההילוכים הפלנטרית המסורתית ותיבת ההילוכים CVT (Continuously Variable Transmission) הנפוצה יותר.

במקרה הראשון, ההילוך הפלנטרי אחראי על העברת ההילוכים. העיצוב מזכיר את מערכת השמש במיניאטורה. לבחירת גלגלי שיניים, הוא משתמש בסט גלגלי שיניים, כאשר הגדול מביניהם בעל חיבור פנימי (מה שנקרא גלגל שיניים). מצד שני, יש בפנים גלגל מרכזי (מה שנקרא שמש), המחובר לציר הראשי של תיבת ההילוכים, וגלגלי שיניים נוספים (כלומר לוויינים) סביבו. מחליפים הילוכים על ידי חסימה ושילוב של אלמנטים בודדים של ההילוך הפלנטרי.

ראה גם: מערכות התחלה-עצירה. אתה באמת יכול לחסוך? 

CVT, לעומת זאת, הוא CVT עם תיבת הילוכים רציפה. יש לו שני סטים של גלגלים משופעים המחוברים זה לזה באמצעות רצועת V או שרשרת רב דיסק. בהתאם למהירות המנוע, הקונוסים מתקרבים זה לזה, כלומר. הקוטר עליו פועלת החגורה ניתן להתאמה. זה משנה את יחס ההילוכים.

לדברי המומחה

ויטולד רוגובסקי, רשת ProfiAuto:

– CVT, בשל מימדיהם הקטנים יחסית ומשקלם הנמוך, משמשים במכוניות קומפקטיות ועירוניות עם מנועים קטנים יותר. היתרון של שידורים אלו הוא שהם נטולי תחזוקה. אפילו החלפת שמן אינה מומלצת והם יכולים לעמוד באותו קילומטראז' כמו המנוע. בנוסף, רגע העברת ההילוכים כמעט ואינו מורגש. הם לא יקרים כמו קופסאות הידראוליות ולא מוסיפים הרבה למחיר המכונית. מצד שני, החיסרון הגדול ביותר הוא העיכוב המשמעותי בתגובה ללחיצה על דוושת הגז, כלומר. אובדן חשמל. זה קשור גם לצריכת דלק מוגברת. תיבות הילוכים CVT אינן מתאימות למנועי טורבו.

לשני קלאצ'ים

תיבת ההילוכים כפולת המצמד עושה מזה קריירה כבר כמה שנים. תיבת הילוכים כזו הופיעה לראשונה בשוק בתחילת המאה הנוכחית במכוניות פולקסווגן, אם כי בעבר נמצאה במכוניות ראלי ובדגמי מירוץ פורשה. זוהי תיבת הילוכים DSG (Direct Shift Gearbox). נכון לעכשיו, ליצרנים רבים כבר יש קופסאות כאלה, כולל. ברכבי קבוצת פולקסווגן וכן ב-BMW או מרצדס AMG או רנו (למשל מגאן וסניק).

תיבת ההילוכים כפולת המצמד היא שילוב של תיבת הילוכים ידנית ואוטומטית. תיבת ההילוכים יכולה לפעול הן במצב אוטומטי מלא והן עם פונקציית העברה ידנית.

תכונת העיצוב החשובה ביותר של תיבת ההילוכים הזו היא שני מצמדים, כלומר. דיסקים מצמדים, שיכולים להיות יבשים (מנועים חלשים יותר) או רטובים, פועלים באמבט שמן (מנועים חזקים יותר). מצמד אחד אחראי על הילוכים אי-זוגיים והילוך אחורי, המצמד השני אחראי על הילוכים זוגיים. מסיבה זו, אנו יכולים לדבר על שתי תיבות הילוכים מקבילות סגורות בדיור משותף.

ראה גם: תזמון שסתומים משתנה. מה זה נותן והאם זה משתלם 

בנוסף לשני המצמדים, ישנם גם שני צירי קלאץ' ושני צירים ראשיים. הודות לעיצוב זה, ההילוך הגבוה הבא עדיין מוכן לשילוב מיידי. לדוגמה, המכונית פועלת בהילוך שלישי, והרביעי כבר נבחר אך עדיין לא פעיל. כאשר מגיעים למומנט ההילוכים האידיאלי, המצמד האי-זוגי להילוך שלישי נפתח והמצמד הזוגי נסגר להילוך רביעי, כך שגלגלי ציר ההינע ממשיכים לקבל מומנט מהמנוע. תהליך ההחלפה אורך כארבע מאיות השנייה, שזה פחות מהרף עפעף.

כמעט כל תיבות ההילוכים כפולות המצמד מצוידות במצבי פעולה נוספים כגון "ספורט".

לדברי המומחה

ויטולד רוגובסקי, רשת ProfiAuto:

- אין הפרעת מומנט בתיבת הילוכים כפולת מצמדים. הודות לכך, למכונית תאוצה טובה מאוד. בנוסף, המנוע פועל בטווח המומנט האופטימלי. בנוסף, ישנו יתרון נוסף - צריכת הדלק נמוכה במקרים רבים מאשר במקרה של תיבת הילוכים ידנית. לבסוף, תיבות הילוכים כפולות מצמדים עמידות מאוד. אם המשתמש עוקב אחר החלפת השמן כל 60 אלף ק"מ, הם כמעט לא נשברים. עם זאת, בשוק המשני יש מכוניות בהן המונה התהפך ובמקרה זה קשה לשמור על חיי השירות הנכונים של תיבת הילוכים כזו. כך או אחרת, אתם עלולים להיתקל גם במכוניות בהן הבדיקות הללו לא בוצעו ותיבת ההילוכים פשוט בלויה. פגיעה בגלגל התנופה הדו-מסתי מהווה סכנה גם לתמסורות הללו, כי אז מועברות רעידות לא רצויות למנגנון תיבת ההילוכים. החיסרון של תיבות הילוכים כפולות מצמד הוא גם המחיר הגבוה שלהן. 

וויצ'ך פרוליכובסקי