Automata sebességváltó (automata sebességváltó, automata sebességváltó) a legtágabb értelemben - olyan sebességváltó , amelynek eszköze és mechanikája lehetővé teszi, hogy önállóan meghatározza a legmegfelelőbb áttételi arányt a jármű mozgása során, kapcsolót (kapcsolót) egy sebességfokozatról egy másik, egyszerűsített automatikus indítási eljárást biztosít a vezető számára , a motor külső fordulatszámának legoptimálisabb beállításával a vezető által az aktuális útviszonyok között beállított sebességhez. Két automata sebességváltó közül az egyik van ( a kézi sebességváltóval együtt) széles körben elterjedt sebességváltó-típusok, amelyeket különféle kerekes, lánctalpas és vasúti járműveken használnak.
A modern automata sebességváltók kialakítása nagyon eltérő lehet, de mivel történelmi visszatekintéssel az automata sebességváltók túlnyomó többsége nyomatékváltóval összeszerelt bolygókerekes sebességváltók alapján készül , alapértelmezés szerint az automata sebességváltó (hacsak másképp nincs feltüntetve) értendő. hogy csak egy ilyen dizájn legyen. Ezt a cikket elsősorban egy ilyen automata sebességváltónak szenteljük – a 2000-es években elterjedt robotoktól és CVT -ktől való megkülönböztetés érdekében „ hidromechanikus sebességváltónak ”, „hidraulikus automatának”, „bolygóautomata”, „klasszikus automatának” nevezik.
Három, kezdetben független fejlesztési vonal vezetett a klasszikus hidromechanikus automata sebességváltó megjelenéséhez, amelyeket később egyesítettek a tervezésben.
Közülük a legkorábbiak a 20. század első negyedének egyes autóterveinél használtak, köztük a Ford T bolygóműves mechanikus sebességváltókon. Bár a megfelelő sebességfokozat időbeni és zökkenőmentes bekapcsolásához továbbra is bizonyos jártasságot követelnek meg a vezetőtől (például a Ford T kétfokozatú bolygókerekes sebességváltóján ez két lábpedállal történt, az egyik lefelé és felfelé kapcsolva, a második tartalmazott hátrameneti fokozatot), már lehetővé tették munkájának jelentős egyszerűsítését, különösen az akkoriban szinkronizálók nélküli hagyományos típusú sebességváltókhoz képest .
Kronológiailag a második fejlesztési irány, amely ezt követően az automata sebességváltó megjelenéséhez vezetett, a félautomata sebességváltók létrehozásának munkájának nevezhető, amelyben a sebességváltó műveletek egy részét automatizálták, vagy szervót használtak a sebességváltáshoz. .
A legtöbb esetben a kuplungvezérlés automatizált volt , ami műszaki szempontból a legegyszerűbb volt, ugyanakkor kézzelfogható hatást gyakorolt a vezetés egyszerűsítésére. Tehát egyes háború előtti autókon a pedálról származó mechanikus tengelykapcsoló-hajtást felváltották vagy kiegészítették egy centrifugális gépből származó automatával - például a brit Talbot vagy Newton cég által használt centrifugális automata tengelykapcsoló, a Traffic Clutch , amelyet a britek használnak. Riley. Jelenleg hasonló mintákat használnak a robogókon . Ritkábban a motor szívócsonkjában lévő vákuumból vákuumos tengelykapcsoló meghajtást alkalmaztak - már a háború utáni években ezt az elvet továbbfejlesztették, és ez képezte az alapját a Nyugat-Európában népszerű Saxomat automata tengelykapcsoló működésének. az 1950-es és 1960-as évekből .
Az 1930-as évek közepén az amerikai Reo és General Motors cégek szinte egyidejűleg vezették be a saját tervezésű félautomata sebességváltókat. Ezek közül a legérdekesebb a GM tervezésű váltója volt - a később megjelent automata váltókhoz hasonlóan bolygószerkezetet alkalmazott, melynek működését az autó sebességétől függően hidraulika vezérelte. Ez volt a cég később teljesen automatizált sebességváltóinak közvetlen elődje.
A bolygószerkezet nagyon kényelmes volt az automata sebességváltók tervezői számára abban az értelemben, hogy viszonylag kis, sőt állandó erőfeszítésekkel lehetett szabályozni az áttételi arányt és a kimenő tengely forgásirányát, az egyes alkatrészek fékezésével. a súrlódó tengelykapcsolókat és szalagfékeket működtető mechanizmusként használó bolygókerekes hajtómű, amelynek szervohajtások segítségével történő vezérlése azokban az években nem okozott különösebb nehézséget, mivel már jól fejlett volt például a tartályokon, ahol a súrlódás tengelykapcsolókkal fordultak. Ezenkívül nem volt szükség az egyes elemek sebességének kiegyenlítésére, mivel a bolygókerekes fogaskerekek állandó hálóban vannak. Ezzel szemben a „klasszikus” mechanikus sebességváltó automatizálása egy ilyen döntés logikájával ezekben az években számos jelentős nehézségbe ütközött, elsősorban éppen a benne alkalmazott sebességváltó elvnek megfelelő szervohajtások hiányával kapcsolatban: a fogaskerekek vagy tengelykapcsolók mozgatásához és egymáshoz való kapcsolásához megbízható és gyors működésű hajtóművekre volt szükség, amelyek kellően nagy erőket és munkalöketeket biztosítanak - sokkal nagyobbak, mint a tengelykapcsoló blokk összenyomásához vagy a szalagfék meghúzásához szükségesek. Létrehozásuk problémájának kielégítő megoldása csak az 1950-es évek közepén volt, és tömegmodellek számára alkalmas - csak az elmúlt évtizedekben, különösen a többkúpos szinkronizátorok megjelenése után , mint például a DSG sebességváltókban. A mikroszámítógépeken alapuló modern vezérlőelektronika megjelenéséig jelentős problémákat okozott egy olyan vezérlőegység létrehozása is, amely a kézi sebességváltó zökkenőmentes automatikus sebességváltását biztosítja a motor és a sebességváltó szétválasztásával, amely nagyon összetett munkaalgoritmust igényelt a követéssel. sok különböző paraméter; A bolygókerekes áttétel sokkal egyszerűbb váltási logikát tesz lehetővé, amely kielégítően megvalósítható olyan analóg vezérlőberendezésekkel, amelyek működésükhöz hidraulikát használnak.
Az automata sebességváltók elődei között különleges helyet foglal el a Kotal elektromechanikus bolygókerekes sebességváltó, amelyet az 1930-as évek néhány drága európai autójára szereltek fel - például a Delage vagy a Delahaye . Három bolygókerekes sebességfokozattal rendelkezett – kettő négy előremeneti fokozathoz, egy harmadik pedig hátramenethez (amelyben négy fokozat is elérhető volt) és üres. A vezérlést elektromágneses tárcsákkal ellátott elektromos hajtás végezte, sebességváltáskor a motort még leválasztották a sebességváltóról. A sebességfokozatot a sofőr manuálisan hajtotta végre a kormányoszlopra vagy a kormánykerékagyra szerelt kis kar segítségével. Ez a doboz drága volt, nem megbízható - nagyjavítás előtti élettartama rendszeres karbantartás mellett sem haladta meg a több évet - és túlmelegedés miatt akár tüzet is okozhatott, ráadásul - akkoriban, a mikroszámítógépek, automata váltó megjelenése előtt hidraulikával történő váltást lehetne Sokkal egyszerűbben megvalósítani, mint elektromos hajtással, így ez az irány nem kapott további fejlesztést.
Az eredetileg Walter G. Wilson által a Mark V tartályhoz kifejlesztett, majd a Daimler, Lanchester és BSA márkájú brit járműveibe szerelt Wilson típusú bolygókerekes sebességváltó szalagfékeket használ a bolygószerkezet elemeinek fékezésére. A fokozatválasztást a kormányoszlop karja végezte, a fokozatot pedig közvetlenül a pedál megnyomásával kapcsolták be. Wilson doboza előválasztó volt, vagyis a sofőr előre kiválaszthatta a kívánt fokozatot, amit csak a sebességváltó pedál megnyomása után kapcsolt be, ami általában a tengelykapcsoló pedál helyén volt - anélkül, hogy pontosan koordinálnia kellett volna a műveleteket. a kar és a pedál, ami leegyszerűsítette a vezetést és felgyorsította a váltásokat, különösen az akkor még nem szinkronizált kézi sebességváltókhoz képest. Ezt a kialakítást brit és külföldi páncélozott járműveken is használták - különösen a Praga-Wilson típusú, licenc alapján gyártott bolygó-előválasztó sebességváltót csehszlovák harckocsikra szerelték fel.
A Wilson-féle előválasztó váltó egy példa a programozható mechanikus eszközre: a kar helyzete alapján a vezető a pedál lenyomásakor végrehajtott algoritmusok egyikét a kar helyzete alapján választotta ki, beleértve a megfelelő fokozatot is.
Hasonló módon működött a de Normanville (később Laycock-de Normanville) által gyártott előválasztó sebességváltó, amely a fékek vezérlésére hidraulikus hajtással jellemezhető, amely lehetővé tette a sebességváltó pedál megszüntetését - a sebességet váltották. automatikusan bekapcsol a kiválasztás pillanatában. A brit Humber márka egyes modelljére telepítették .
A Maybach más utat választott: sebességváltója vákuumos szervohajtások rendszerét használta, amelynek dugattyúi orsókkal vezérelték, amelyek mozgatták a sebességváltásért felelős bütykös tengelykapcsolókat. Valójában egy szervohajtású mechanikus sebességváltó volt. A Hudson Bendix sebességváltója hasonló módon működött , de elektromechanikus hajtást használt a vákuumrendszer vezérlésére.
Általánosságban elmondható, hogy az első generációs, részben automatizált sebességváltók nagyon összetettek és drágaak voltak, valamint általában alacsony megbízhatóságúak és tartósak voltak, ami aligha fizette meg a vezetési kényelem némi javulását. Elterjedésük főként a nem szinkronizált kézi sebességváltók korszakára esett, olyan autót vezetni, amellyel elég kemény munka volt, jelentős szaktudást igényelve a sofőrtől. A félautomata sebességváltóval szerelt drága autók gazdag vásárlói nagyra értékelték, hogy könnyedén válthatnak sebességet és „érzékelhetik” a sebességfokozatot, ahogy azt a hagyományos, nem szinkronizált váltónál megkövetelik, miközben megengedhették maguknak, hogy ne figyeljenek a hiányosságaikra. A szinkronizálók széleskörű elterjedése után gyakorlatilag megszűnt a használatuk, mivel a hagyományos szinkronizált sebességváltó lehetővé tette a sebességváltást meglehetősen hasonló kényelemmel, sokkal kisebb bonyolultsággal és magas költségekkel, valamint automatikus tengelykapcsoló-hajtás használata esetén, mint pl. Saxomat rendszer , ebből a szempontból teljesen hasonló lett hozzájuk. Ennek ellenére a bennük alkalmazott tervezési megoldások közül sok nagyon érdekes volt pusztán műszaki szempontból, és ezt követően fejlesztették ki.
A fejlesztés harmadik vonala egy hidraulikus elem beépítése volt a sebességváltóba, amely a sebességváltáskor lágyítja az ütéseket, ami azokban az években a viszonylag primitív, a különféle vezetési körülményekhez rugalmasan alkalmazkodni nem tudó vezérlési automatizálás mellett szükséges feltétel volt sikeres automata sebességváltó létrehozása.
Példa erre a Chrysler Corporation sebességváltói . Az első fejlesztések az 1930 -as évekre nyúlnak vissza , de a hidromechanikus sebességváltókat széles körben használták ennek a cégnek az autóin csak az utolsó háború előtti és háború utáni években (vagyis a legelső automatikus hidromechanikus sebességváltó megjelenése után). A hidraulikus tengelykapcsoló bevezetése mellett (később nyomatékváltó váltotta fel ) abban különbözött, hogy a kétfokozatú hagyományos kézi sebességváltóval párhuzamosan automatikusan kapcsolt overdrive (egynél kisebb áttételi arányú overdrive fokozat) dolgozott benne. Így míg technikailag kézi váltóról volt szó hidraulikus elemmel és túlhajtással, addig félautomataként hirdette a gyártó.
Az M4 (háború előtti modelleken, kereskedelmi megnevezéseken - Vacamatic vagy Simplimatic ) és M6 ( 1946 óta , kereskedelmi megjelölések - Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toee Shift, Gyro-Matic és Gyro-Torque ) jelölést viselte, és eredetileg az volt. három egység kombinációja - hidraulikus tengelykapcsoló, hagyományos kézi sebességváltó két előremeneti sebességfokozattal, és automatikusan (az M4-en vákuummal, az M6-on elektromos hajtással) aktiválódik a túlhajtás (overdrive).
A sebességváltó minden blokkjának saját célja volt:
A működési tartományok váltása a kormányoszlopon elhelyezett hagyományos karral történt. A váltó későbbi változatai a valódi automata sebességváltókra jellemző, a kar feletti tartományjelző-kvadránst utánozták – bár maga a fokozatválasztási folyamat nem változott. A kuplungpedál megvolt, de csak a tartomány kiválasztásához használták, és pirosra festették.
Normál útviszonyok mellett ajánlott a High tartományban indulni , vagyis a kétfokozatú kézi sebességváltó második sebességfokozatában és a teljes sebességváltó harmadik fokozatában - a többliteres hat- és nyolcas nyomatéka. -hengeres Chrysler motorok ezt lehetővé tették. Emelkedéskor és a sárban való áthaladáskor az alacsony tartományból kellett elkezdeni a mozgást , vagyis alacsonyabb első fokozatból. Egy bizonyos (modelltől függően változó) sebesség túllépése és az intenzív gyorsítás vége után, amit a vezető által a gázpedál felengedésével határoztak meg, a túlhajtás ( kézi váltó) miatt automatikusan átkapcsolt a második sebességfokozatba. maga az első sebességfokozatban maradt). Szükség esetén a vezető a felső tartományba kapcsolt, miközben a legtöbb esetben azonnal a negyedik fokozatot kapcsolták be (hiszen a túlhajtás már a második fokozat fogadására volt bekapcsolva). A gyakorlati vezetés során szinte lehetetlen volt végigmenni az összes elérhető négy fokozaton egymás után, bár a sebességváltó formálisan négysebességesnek számított. Ehhez el kellett kezdeni a mozgást Low módban, majd a gázpedált elengedni, hogy Low-Overdrive-ra váltsunk, majd a High tartományba váltáskor meghibásodásig („kickdown”) le kellett nyomni a gázpedált, ami elfordult. le az overdrive-ról, aminek következtében a sebességváltó a harmadik sebességbe – High – kötött ki, és nem azonnal a High-Overdrive-ba.
A hátrameneti fokozatok két fokozatot is tartalmaztak, és a szokásos módon az autó teljes leállása után kapcsolták be, és a tengelykapcsolót lenyomták.
Így a sofőr szemszögéből egy ilyen váltós autó vezetése nagyon hasonlított a kétfokozatú automata váltóval szerelt autóhoz, azzal a különbséggel, hogy az L és H tartomány közötti váltás lenyomott tengelykapcsoló mellett történt.
Az 1940-es években és az 1950-es évek elején ezt a típusú sebességváltót gyárilag szerelték be, vagy opcionálisan elérhető volt a Chrysler vállalat valamennyi részlegének autóiban. A valódi kétfokozatú PowerFlite automata sebességváltó, majd később a háromfokozatú TorqueFlite bevezetése után a félautomata sebességváltók Fluid-Drive családja megszűnt. Utoljára 1954-ben telepítették őket a vállalat legolcsóbb márkájára, a Plymouthra . Valójában a kézi sebességváltóktól a hidrodinamikus automata sebességváltókig váltak átmeneti láncszemekké, és a később rajtuk alkalmazott műszaki megoldások „bejáratására” szolgáltak.
A világ első teljesen automata sebességváltóját azonban egy másik amerikai cég, a General Motors hozta létre . Az 1940 -es modellévben ez opcióként elérhetővé vált az Oldsmobile , majd a Cadillac , majd a Pontiac autóiban . A Hydra-Matic kereskedelmi megnevezést viselte, és egy folyadéktengelykapcsoló és egy négyfokozatú bolygókerekes sebességváltó kombinációja volt, automatikus hidraulikus vezérléssel. A vezérlőrendszer olyan tényezőket vett figyelembe, mint a jármű sebessége és a gázkar helyzete. A Hydra-Matic-ot nem csak a GM minden részlegének autóin használták, hanem olyan márkák autóin is, mint a Bentley , Hudson , Kaiser , Nash és Rolls-Royce , valamint egyes katonai felszerelések modelljein. 1950 és 1954 között a Lincoln autókat Hydra-Matic automata sebességváltóval is felszerelték. Ezt követően a német Mercedes-Benz gyártó kifejlesztett egy négyfokozatú automata sebességváltót, amely működési elve nagyon hasonló, bár jelentős tervezési különbségekkel rendelkezik.
1956- ban a GM bemutatott egy továbbfejlesztett Jetaway automata sebességváltót, amely két folyadékcsatlakozót tartalmazott a Hydra-Matic helyett. Ez sokkal simábbá tette a sebességváltást, de a hatásfok jelentős csökkenését eredményezte. Ezenkívül megjelent rajta egy parkolási mód ("P" választó állás), amelyben a sebességváltót egy speciális ütköző blokkolta. A Hydra-Matic-on a reteszelés „R” fordított üzemmódot tartalmazott.
Az 1948 - as modellévtől a Buick autókon (a GM tulajdonában lévő márka) elérhetővé vált a kétfokozatú Dynaflow automata sebességváltó, amelyet a folyadéktengelykapcsoló helyett a nyomatékváltó használata jellemez. Ezt követően hasonló sebességváltók jelentek meg a Packard ( 1949 ) és a Chevrolet ( 1950 ) autókon. Az alkotóik elképzelése szerint a nyomatékátalakító jelenléte, amely képes növelni a nyomatékot, kompenzálta a harmadik fokozat hiányát.
Már az 1950-es évek elején megjelentek a Borg-Warner által kifejlesztett nyomatékátalakítós háromfokozatú automata sebességváltók (az első fokozatot csak alacsony üzemmódban használták, normál vezetés közben az indulás a második fokozatban történt). Ezeket és származékaikat az American Motors , a Ford , a Studebaker és mások járművein használták az Egyesült Államokban és külföldön egyaránt, például az International Harvester , a Volvo és a Jaguar . A tervezésbe ágyazott ötletek közül sokat a Szovjetunióban is felhasználtak a Gorkij Autógyár automata hidromechanikus sebességváltóinak tervezésekor, amelyeket Volga és Chaika autókra szereltek fel , valamint a nyugatnémet ZF cég az első automata sebességváltó, a 3HP-12 tervezésekor.
1953- ban a Chrysler bemutatta kétsebességes PowerFlite automata sebességváltóját is . 1956 óta egy háromlépcsős TorqueFlite is elérhető lett mellette. A korai fejlesztések közül a Chrysler modelleket gyakran a legsikeresebbnek és legtökéletesebbnek nevezik.
A nyugatnémet Borgward-Lloyd cég 1953 óta automata sebességváltót szerelt egyes járműveibe, főleg a Hansa 1800 és 2400 modellekbe, valamint a Pullman limuzinba . A kétfokozatú sebességváltókat maga a cég gyártotta, majd a négysebességes Hansamaticsokat a brit Hobbs cég szállította. Ezeknek a sebességváltóknak általában ugyanaz volt a működési elve, mint az amerikaiaké - bolygószerkezetet használtak, amelynek működését egy szivattyúból és egy szelepblokkból álló hidraulikus rendszer vezérelte. Jelentős különbség volt azonban a hidraulikus transzformátor hiánya a kialakításukban, helyette két tengelykapcsolót (A és B) szereltek fel a motor lendkerékére, amelyek részt vettek a sebességváltásban, valamint három fék, amelyek a bolygószerkezet elemeihez kapcsolódnak. . Ebben a dobozban a negyedik fokozat közvetlen volt, miközben mindkét tengelykapcsoló be volt kapcsolva, és az összes fék kiengedett, és a nyomaték közvetlenül, veszteség nélkül került át az elsődleges tengelyről a másodlagos tengelyre. A Hansa 1800, Hansa 2400 és Pullman autók viszonylag kis teljesítményű (60 és 82 LE) motorral rendelkeztek, amelyeknél a hidraulikus erőátviteli elem veszteségei nagyon érzékenyek lennének, és a dinamikus tulajdonságok meredek romlásához vezetnének, emellett a Hansamatic sebességváltó sokkal egyszerűbb kialakítású volt, mint a hasonló amerikaiak, egyszerűbb és technológiailag fejlettebb a gyártás. Ezt a kialakítást azonban nem alkalmazták széles körben, mivel sok tekintetben lényegesen rosszabb volt a hagyományos automata sebességváltónál. [egy]
Az 1960-as évek közepén végül jóváhagyták, és az USA-ban törvényesen rögzítették a modern automata sebességváltó tartományváltási sémát - PRNDL. Eltűntek a nyomógombos tartománykapcsolók és a régebbi, parkolózár nélküli modellek.
Az 1960-as évek végére az Egyesült Államokban a két- és négyfokozatú automata sebességváltók korai példái szinte általánosan használaton kívül voltak, és átadták a helyét a nyomatékváltóval ellátott háromsebességesnek. A felhasznált üzemi folyadékokat is továbbfejlesztették – például az 1960-as évek végétől a ritka bálnahúst kizárták összetételéből , szintetikus anyagokkal helyettesítették.
Az 1980-as években az autók gazdaságosságával szemben támasztott növekvő igények a négyfokozatú automata sebességváltók visszatéréséhez vezettek, amelyekben a negyedik fokozat áttétele egynél kisebb volt („overdrive”). Emellett egyre népszerűbbek a nagy fordulatszámon reteszelődő nyomatékváltók, amelyek lehetővé teszik a sebességváltó hatásfokának jelentős növelését a hidraulikus elemében fellépő veszteségek csökkentésével.
Az 1980-as évek végén és a 90-es években a motorvezérlő rendszerek számítógépesítésére került sor. Ugyanazokat vagy hasonló rendszereket kezdték használni a sebességváltás szabályozására. Míg a korábbi vezérlőrendszerek csak hidraulikát és mechanikus szelepeket használtak, most számítógéppel vezérelt mágnesszelepek szabályozzák a folyadékáramlást. Ez lehetővé tette mind a váltások gördülékenyebbé és kényelmesebbé tételét, mind a hatékonyság növelését a sebességváltó hatékonyságának növelésével. Ezen túlmenően, egyes autókon vannak "sport" automatikus sebességváltó módok, vagy a sebességváltó kézi vezérlésének lehetősége (" Tiptronic " és hasonló rendszerek). Megjelennek az első ötfokozatú automata sebességváltók. A fogyóeszközök javítása lehetővé teszi számos automata sebességváltó számára, hogy kiküszöbölje az olajcsere eljárását az autó működése során, mivel a gyárban a forgattyúházba öntött olaj erőforrása hasonlóvá vált magának a sebességváltónak az erőforrásához.
2002 - ben a ZF által kifejlesztett hatfokozatú automata sebességváltó (ZF 6HP26) jelenik meg a BMW hetedik sorozatán. 2003 - ban a Mercedes-Benz megalkotta az első hétfokozatú 7G-Tronic automata sebességváltót . 2007- ben a Toyota bemutatta a Lexus LS460-at nyolcfokozatú sebességváltóval. 2013- ban a Mercedes - Benz bemutatta az első 9G-Tronic 9 sebességes automata sebességváltót , amelyet az E350 BlueTEC [2] [3] autóba szereltek fel . Ugyanebben az évben a Land Rover bejelentette, hogy a ZF által kifejlesztett 9-fokozatú automata sebességváltót hamarosan bevezeti járműveibe , amely elsőként 2014-ben kapta meg a frissített Evoque modellel.
Az automata sebességváltó nyomatékváltója mindig egy úgynevezett " komplex hidraulikus hajtómű " - vagyis olyan hidraulikus hajtómű, amely nyomatékváltóként és folyadéktengelykapcsolóként is képes működni. Az ilyen hidraulikus sebességváltó elnevezése nyomatékváltóként nem teljesen helyes, de az automata sebességváltóval összefüggésben általában használják, és ezért elfogadható. A nyomatékváltó lehetővé teszi az erőáramlás megszakítását magában, és így a tengelykapcsoló funkcióját tölti be . A nyomatékváltónak köszönhető, hogy rövid időre meg lehet állítani az autót anélkül, hogy az automata sebességváltót üres üzemmódba kellene kapcsolni. A nyomatékváltó lehetővé teszi a nyomaték növelését a terheléstől függően, ami minden hidromechanikus automata sebességváltó előnye. A nyomatékváltó csillapítja a motor torziós rezgéseit. Ezenkívül a nyomatékváltó biztosítja az úgynevezett „kúszó üzemmód” lehetőségét, amikor az autó alapjáraton a motort nagyon alacsony sebességgel tudja mozgatni. Az üzemanyag-takarékosság érdekében a nyomatékváltó a vezetési módok túlnyomó többségében le van tiltva, 20 km-től vagy második sebességtől. Buszok és lánctalpas járművek automata sebességváltóinál lehetőség van nyomatékváltó használatára hidrodinamikus fékként. A nyomatékváltót az automata sebességváltó közös hidraulikus rendszeréből származó folyadékkal töltik fel. A nyomatékváltó alapértelmezés szerint a motor és maga a sebességváltó között helyezkedik el, de teherautók, buszok és lánctalpas járművek sebességváltóiban a nyomatékváltó magában a sebességváltóban is elhelyezhető a bolygókerekes fogaskerekek között.
A nyomatékváltó zár egy súrlódó hidraulikus tengelykapcsoló , amely mereven köti össze a nyomatékváltó szivattyúját és a turbina kerekeit, és az automata sebességváltó közös hidraulikus rendszerébe van beépítve. A blokkolás nem kötelező eleme az automata váltónak: minden modern automata váltón megvan, de a régebbi (négy vagy annál kevesebb fokozatú) automata váltókon talán nem. A modern automata sebességváltókon a blokkolás minden előremeneti sebességfokozatban szerepel, az elsőtől kezdve. A Porsche 1990-ben úttörő szerepet játszott ebben a megközelítésben, amikor kiadta a Tiptronic négyfokozatú automata sebességváltót , amely először tudott minden fokozatban reteszelni. A blokkolás, úgymond, kikapcsolja a nyomatékváltót a munkából, közvetlen átviteli módba helyezi, és növeli az egész rendszer hatékonyságát. Ezenkívül a zár lehetővé teszi a motor hatékony fékezését.
Az automata sebességváltó (az automata sebességváltó bolygó része) bolygókerekes sebességváltókból (ezek is bolygókerekes hajtóművek), súrlódó és futótengelykapcsolókból , összekötő tengelyekből és dobokból áll. Ezenkívül néha fékszalagot használnak, amely lelassítja az egyik dobot a sebességváltó házához képest, amikor egy adott sebességfokozat van bekapcsolva. Ez alól kivételt képeznek a ritka automata sebességváltók, amelyekben a bolygókerekes hajtómű helyett hengeres fogaskerekes tengelyeket használnak, amelyek állandó összekapcsolódást és fogaskerekes kapcsolásokat tesznek lehetővé egyedi hidraulikus tengelykapcsolókkal.
A súrlódó tengelykapcsolók (a mindennapi életben néha „súrlódó csomagoknak” nevezik) a sebességváltást az automata sebességváltó elemeinek - a bemeneti és kimenő tengelyek, valamint a bolygókerekes sebességváltók elemeinek - kommunikációjával vagy szétválasztásával, valamint a fékezéssel a karosszérián hajtják végre. automatikus átvitel. A tengelykapcsoló úgy néz ki, mint egy tengelykapcsoló és egy szinkronizáló keresztezése egy kézi sebességváltóban, és egy dobból és egy agyból áll, a dobon belül nagy téglalap alakú nyílások vannak, az agyon kívül nagy téglalap alakú fogak találhatók. A dob és az agy között van egy csomag gyűrű alakú súrlódó tárcsák, amelyek némelyike fémből készült, és kívül kiemelkedésekkel rendelkezik, amelyek illeszkednek a dob nyílásaiba, és vannak, amelyek műanyagból készültek, és belül kivágások vannak, ahol a fogak a hub belép. A súrlódó tengelykapcsolót a tárcsacsomag összenyomásával a dobba szerelt hidraulikusan gyűrű alakú dugattyú kommunikálja. Az olajat az automata sebességváltó dobjában, tengelyein és házában található speciális lyukakon (olajcsatornákon) keresztül juttatják a hengerbe.
A szabadonfutó az egyik irányban szabadon csúszik, a másikban pedig megragad a nyomatékkal. Általában külső és belső gyűrűkből és egy elválasztóból áll, köztük görgőkkel. A súrlódó tengelykapcsolók ütéseinek csökkentésére szolgál sebességváltáskor (a nyomatékátvitel csak akkor indul el, ha a motor fordulatszáma váltás után megnő, ami ahhoz vezet, hogy a bolygókerekes hajtómű valamelyik része megpróbálja az ellenkező irányba forogni, és az átfutás során elakad. tengelykapcsoló), valamint a motorfék letiltásához egyes sebességváltó-üzemmódokban.
Példa a sebességváltás kinematikájára az egyik automata sebességváltóban (Nissan Almera):
Az automata sebességváltó-vezérlő berendezés orsók (relészelepek) készlete, amelyek szabályozzák az olaj áramlását a fékszalagok és a súrlódó tengelykapcsolók dugattyúihoz. Az orsók helyzete manuálisan, mechanikusan (szelepes kézi) a választókarral és automatikusan is beállítható. Az automatizálás lehet hidraulikus vagy elektronikus.
A hidraulikus automatizálás az automatikus sebességváltó kimenő tengelyéhez csatlakoztatott centrifugális szabályozóból származó olajnyomást, valamint a vezető által megnyomott gázpedál olajnyomását használja. Ez ad az automatika információt az autó sebességéről és a gázpedál helyzetéről, ami alapján az orsók kapcsolódnak.
Az elektronikus automatizálás mágnestekercseket használ , amelyek az orsókat mozgatják. A mágnesszelepek kábelei az automata sebességváltón kívül lépnek ki, és az automata sebességváltón kívül található vezérlőegységhez mennek, néha üzemanyag-befecskendező és gyújtásvezérlő egységgel kombinálva. A mágnesszelepek mozgatására vonatkozó döntés a gázpedál helyzetére és a jármű sebességére vonatkozó információk, valamint a választókar helyzetére vonatkozó információk alapján történik.
Bizonyos esetekben az automata sebességváltó működőképessége az elektronikus automatika teljes meghibásodása esetén is biztosított, de csak a harmadik előremeneti sebességfokozattal, vagy az összes előremeneti sebességfokozattal, de a választókarral kézzel kell kapcsolni
Az átlagos kapcsolási idő a legtöbb szériaautónál körülbelül 130-150 ms , szuperautóknál - 50-60 ms, a Forma-1-es autóknál - 25 ms.
Egyes automata sebességváltók manuális vezérlési móddal rendelkeztek, amelyben a vezető saját belátása szerint válthat sebességet, mint a kézi sebességváltóban - akár egy speciális helyzetbe helyezett szabványos választógombbal, akár egy külön vezérlővel (kulcsok, lapátváltók stb.) . Hasonló funkciókat hajtottak végre a legkorábbi automata sebességváltókon - például 1966-ban a Ford a Fairlane GT / A modellen felajánlotta a Sport Shift-et, a Cruise-O-Matic automata sebességváltó egy változatát, amelyben mindháromon át lehetett menni. Az elérhető sebességfokozatokat az „1” módban lévő helyekről indítva (csak első fokozat), majd egymás után „2” (csak második sebességfokozat) és D módba kapcsolva (ebben az esetben a doboz azonnal harmadik fokozatba kapcsol). Az alacsony használhatóság miatt azonban az ilyen tervek nem terjedtek el széles körben.
A TipTronic sikeresebbnek bizonyult - a Porsche által megvalósított kézi sebességváltóval rendelkező automata sebességváltó mód . Egyes FÁK -országokban a „tiptronic” szót gyakran használják általános kifejezésként más gyártók minden hasonló mintájára, bár ez a Porsche védjegye (más gyártók másként hívják a hasonló mintákat).
Ebben az üzemmódban a vezető manuálisan választja ki a sebességfokozatot a választókar „+” és „-” irányba történő megnyomásával – ezzel az átmenet a következő fokozatokra felfelé és lefelé. A kanonikus kialakításban csak a visszakapcsolás történik automatikusan, amikor a motor fordulatszáma alapjáratra csökken. Ezenkívül számos gyártó sebességváltója automatikusan felfelé kapcsol, amikor eléri a maximális motorfordulatszámot. Mechanikailag a váltó megegyezik a hagyományos automata sebességváltóéval, csak a váltókaron és a vezérlő automatikán változtattak. A TipTronic-szerű automata sebességváltók jele a választókar mozgatására szolgáló H alakú kivágás, valamint a + és - szimbólumok.
A választó lehetővé teszi a vezető számára az aktuális automata sebességváltó üzemmód kiválasztását. A választókar elhelyezkedése változhat.
Az amerikai gyártmányú autókon az 1990-es évekig többnyire a kormányoszlopon helyezkedett el a választó, amely lehetővé tette, hogy három ember üljön le egy tömör első kanapéra. A sebességváltó üzemmódjainak váltásához maga felé kellett húznia, és a kívánt pozícióba kellett mozgatnia, amelyet egy speciális jelzőn - egy kvadránson - egy nyíl jelez. A kvadráns kezdetben a kormányoszlop burkolatára került, később a legtöbb modellnél átkerült a műszerfalra, általában a sebességmérő alatt helyezték el.
A műszerfalon, a kormányoszlop és a műszerfal mellett elhelyezett választókapcsolók is egy közeli típushoz köthetők, például egyes Chrysler -modellek az 1950-es évekből vagy a harmadik generációs Honda CR-V .
A padlóválasztó elrendezés először a sport Chevrolet Corvette -en jelent meg 1953-ban, majd ezt követően széles körben elterjedt az európai autókban.
A japán autóknál mindkét lehetőség teljesült, a célpiactól függően - a hazai japán és amerikai piacra szánt autókon, és korunkban a sebességváltó kapcsolók a kormányon találhatók, míg más piacokon a padlóra szerelt választó szintek. kizárólagosan használt.
Jelenleg általában padlóválasztót használnak.
A kisteherautókon és a kombi- és félmotorháztetős elrendezésű haszongépjárműveken, valamint egyes SUV-okon és magas vezetési helyzetű crossovereken a műszerfalon középen (vagy a konzolon magasan) található választógomb meglehetősen gyakori.
Léteznek olyan rendszerek a kar nélküli sebességváltó üzemmódok kiválasztására, amelyekben gombokkal kapcsolnak át - például az 1950-es évek végén - az 1960-as évek eleji Chrysler autókon, Edsel , a szovjet "Seagull" GAZ-13 , számos modern busz (tól az Oroszországban ismerteket városi modelleknek nevezhetjük LiAZ , MAZ Allison automata váltóval, amely nyomógombos választóval rendelkezik). Az utóbbi években ismét népszerűvé váltak (például a Lincoln MKC -ben az átviteli mód kiválasztása a multimédiás egység bal oldalán található műszerfalon található gombokkal történik).
Ha a rendszer választókarral rendelkezik, akkor a kívánt üzemmódot a lehetséges helyzetek egyikébe mozgatásával lehet kiválasztani.
A véletlen üzemmódváltás megelőzése érdekében speciális védelmi mechanizmusokat alkalmaznak. Tehát a kormányoszlop választóval felszerelt autókon a sebességváltó tartomány váltásához a kart maga felé kell húzni, csak ezután lehet a kívánt helyzetbe állítani. A padlókar esetében általában egy reteszelő gombot használnak, amely a vezető hüvelykujja alatt található oldalon (a legtöbb modell), felül (például a Hyundai Sonata V-n) vagy elöl (példák - Mitsubishi ) Lancer X, Chrysler Sebring , Volga Siber , Ford Focus II ) a karra , vagy a kart egy kicsit süllyeszteni kell. Más esetekben a kar nyílása lépcsőzetes (sok Mercedes-Benz modell , Hyundai Elantra i30 platform vagy Chevrolet Lacetti , utóbbin a nyílás lépcsős, és a kart meg kell fojtani, hogy az R tartományból az N-be mozduljon el. tartomány és azon túl.
Általános szabály, hogy a gomb lenyomása nélkül lehet váltani az üzemmódok között, amelyek bekapcsolása mozgás közben megengedett - például az 1980-as évek Volkswagen váltóinál a gombot csak a P-ből R-be való átlépéshez kell megnyomni, R-től N-ig és "2"-től "1"-ig (és fordítva). Az N, D és 2 tartományok között a gomb megnyomása nélkül lehet váltani. Ezenkívül sok modern modell rendelkezik olyan eszközzel, amely megakadályozza, hogy az automata sebességváltó választókarja vezetési pozícióba kerüljön, ha a fékpedál nincs lenyomva, ami szintén növeli a sebességváltó kezelésének biztonságát.
A Jaguar egy időben egy U-alakú nyílást használt a választókarhoz, jobb oldalon P, R, N és D osztásokkal, bal oldalon pedig D, 3, 2 osztásokkal.
Ha korábban a választó működési algoritmusát a mechanikus hajtómű mereven állította az automata sebességváltóra, akkor ma a sebességváltó elektronikus vezérlése elvileg lehetővé teszi, hogy tetszőleges működési algoritmussal tetszőleges beviteli eszközt használjunk az üzemmódok közötti váltáshoz – ez az egyetlen korlátozó tényező. tényező a jelenleg létező szabványok, amelyek szabványosítási módokat biztosítanak (PRNDL és így tovább), de ezek gyártói megtanulták megkerülni. Így egyes modern autókon az automata sebességváltó választókart egy joystick váltja fel , amely a sebességváltó-tartományoknak megfelelő egyedi rögzített helyzetek helyett a szekvenciális váltáshoz két nem rögzített helyzettel rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a „átlapozást” ” az üzemmódokat egyenként. Például BMW autókon az induláshoz lenyomott fékpedál mellett nyomja meg a joystick tetején található gombot, amely kikapcsolja a parkolózárat - miközben az automata sebességváltó P módból N módba kapcsol (amit egy világító jelző), majd nyomja vissza és engedje el a joystickot a D mód bekapcsolásával, és a fékpedál leengedésével kezdje el a mozgást - vagy már D módban nyomja balra a joystickot és engedje el, beleértve a kézi sebességváltó vezérlését is. üzemmód, amelyben a vezető a joystick előre-hátra tolásával válthat magasabb és alacsonyabb fokozatok között. Néha magát a kart kulcsokkal, forgó „alátéttel” és hasonló eszközökkel helyettesítik, amelyek működési algoritmusa hasonló a fent leírtakhoz. A működési szabványoknak való megfelelés jelentősen meghosszabbítja a sebességváltó élettartamát.
Ami az üzemmódokat illeti, szinte minden automata sebességváltó rendelkezik a következő üzemmódokkal, amelyek az 1950-es évek vége óta szabványossá váltak:
Az 1950-es évek vége óta ezek a módok ebben a sorrendben vannak elrendezve, majd 1964 -ben az USA-ban kötelezővé jegyezte az Amerikai Autómérnökök Társasága (SAE) , aminek eredményeként lényegében világméretű ipari szabvány lett. . Ezt a szabványt az autóipari cégek túlnyomó többsége még az Egyesült Államokon kívül is elfogadta, mert egyrészt az amerikai autópiac volt a legterjedelmesebb és legjövedelmezőbb azokban az években (és még mindig az), másrészt az amerikai autók tették ki a túlnyomó többséget. automata sebességváltós autók esetében, ami logikus lépéssé tette a rájuk alkalmazott automata sebességváltó-vezérlő algoritmus globális szintű egységesítését.
Ezen túlmenően ez a sorrend ergonómiailag indokolt volt, mivel az Egyesült Államokban történő fejlesztését az automata sebességváltó-vezérlő algoritmusokkal rendelkező autók meglehetősen hosszú működési ideje előzte meg, amelyek nem voltak egységesek egymás között, amelyek közül sok kényelmetlennek vagy akár nem biztonságosnak bizonyult. gyakorlatban. Például azok a sofőrök, akik hozzászoktak az akkori kézi sebességváltókhoz , lapátos váltókarral, akiknek a kart maga felé kellett húzniuk, és teljesen le kellett engedniük az első sebességfokozat bekapcsolásához, véletlenül bekapcsolhatják a hátrameneti fokozatot egy szokásos mozdulattal, és A PNDLR (Buick DynaFlow automata sebességváltó) vagy a PNDSLR ( GM Hydramatic) üzemmódok elrendezése miatt balesetet szenvedhet egy parkolóban, vagy leüt egy gyalogost – ami számos követelést vont maga után a gyártókkal szemben az áldozatoktól. Ezenkívül a régebbi, PNDLR elrendezésű, kopott autókon spontán L-ról R-re váltás eseteit figyelték meg motorfékezéskor vagy egyenetlen utakon való rázkódás miatt, ami sebességváltó meghibásodásához és balesetekhez vezetett.
Az ebben az időszakban szerzett tapasztalatoknak megfelelően az R hátrameneti üzemmódnak megfelelő helyzet az N választó semleges helyzete elé került. Először a PRNDL elrendezést a Ford autókon alkalmazták .
Később elkezdték használni a mechanikus reteszelést, amely nem tette lehetővé a P és R módok közötti váltást speciális gomb megnyomása nélkül, ami tovább növelte az autó kezelésének biztonságát. Mivel az R és P módok útközbeni beépítése a sebességváltó károsodását okozhatja, a modern elektronikus vezérlésű modellekben még akkor is, ha a zárat a vezető megkerüli, a sebességváltó nem hajt végre hibás parancsokat, hanem egyszerűen az aktuális tartományban marad.
A nagyszámú működési tartománnyal rendelkező modern automata sebességváltókban további üzemmódok is jelen lehetnek, és a választó pozíciók eltérően jelezhetők:
Az automata sebességváltóval felszerelt traktorokon a választó segítségével kiválasztható az üzemi sebességtartomány: lassú, teljesítmény, szállítás, valamint a mozgás iránya. A traktor automata sebességváltói lehetővé teszik a kívánt sebességfokozat kényszerített kapcsolását a traktorvezető számára.
Az automata sebességváltó, ellentétben a kézi sebességváltóval, nem támogatja a motorféket minden üzemmódban. Azokban az üzemmódokban, ahol a motorfékezés tilos, a sebességváltó szabadon csúszik az átfutó tengelykapcsolókban (mint egy kerékpárnál), és az autó "szabadon" mozog. Például bizonyos esetekben az első sebességfokozat motorfékkel csak akkor kapcsol be, ha a vezető az „1” állást választja. Ha az első sebességfokozatot automata „D” állásból választja, a motorfék nem lehetséges.
Ezenkívül vannak további kapcsolók (például gombok formájában) az automatikus sebességváltó módokhoz:
Egyes esetekben a Sport mód automatikusan aktiválódik, amikor a gázpedált teljesen lenyomja (és modern elektronikus vezérlőrendszerek esetén - gyakran csak erős vagy hirtelen gáztöltettől), a "kickdown" módban ( eng. Kickdown ) . Egyes esetekben a kickdown mód le van tiltva, ha az Overdrive mód le van tiltva .
Észak-Amerikában a legtöbb autót automata sebességváltóval adják el, Európában a helyzet fordított - az autósok mintegy 80%-a manuális sebességváltót választ. Az orosz piacon az automata sebességváltós új autók részesedése 2009-ben 31,2%, 2010-ben 33,8%, 2011-ben 37,5%, 2012-ben 41,5%, 2018-ban pedig 59% volt [4] .
Az autók számos osztályát hidraulikus automatikával látják el, és egyszerűbb két autókategóriát felsorolni: ahol az automata a fő sebességváltó, és ahol az automata gyakorlatilag nincs.
Automata nyomatékváltó - a fő választás:
A gép nem felel meg:
A klasszikus hidromechanikus automata sebességváltók mellett, amelyek nyomatékváltóval párhuzamosan működnek , vannak „robotizált” sebességváltók is - a mechanikusokhoz közel állnak, de a tengelykapcsoló működését és a sebességváltást szervo mechanizmusokkal felszerelt automatika vezérli.
A legtöbb esetben az ilyen típusú sebességváltókat kis autókon használták, amelyeken a hidromechanikus sebességváltó használata elfogadhatatlan volt a túl nagy teljesítményveszteség miatt. Az automatizált váltással rendelkező kézi sebességváltók fő jellemzője a nyomatékváltó hiánya, amely jelentősen csökkentheti a sebességváltó veszteségeit. Ez azonban az automatizált váltással rendelkező mechanikus sebességváltók első generációjának jellegzetes hátrányát is okozta: nem kellően sima váltás a fokozatok között a nyomatékátvitel éles megszakadása miatt, amit jelentősen súlyosbított a használt vezérlőeszközök és működtetőelemek viszonylagos tökéletlensége. , amely nem tette lehetővé, hogy ezekben a tulajdonságokban összehasonlítsa egyetlen mechanikus vagy hidromechanikus automata sebességváltóval sem. Utóbbinál a nyomatékváltó szolgálja a zökkenőmentes kapcsolást, előbbiben pedig a hosszú gyakorlással elért sofőr ügyessége. Ezenkívül az első generációs "robotikus" sebességváltókat viszonylag alacsony megbízhatóság jellemezte - mind a mechanikusokhoz, mind a gyártásban jól fejlett hidromechanikus automata sebességváltókhoz képest. Ilyen sebességváltókat különösen az Aisin Seiki (Toyota Multimode) és a Magneti Marelli (Opel Easytronic, Fiat Dualogic, Citroën Sensodrive), valamint a Ricardo kínált, akiknek sebességváltóit sportkocsikra szerelték fel - Lamborghini , Ferrari , Maserati stb.
Jelenleg az egykuplungos robotdobozok szinte általánosan megszűnnek. Egyes Opel és Fiat modelleken továbbra is fel vannak szerelve, de valószínűleg, mivel a jelenlegi modernizációt nagy sebességű, hatfokozatú bolygóműves automata sebességváltó váltja fel, mint például az Aisin Seiki AWTF-80SC . Ezt a dobozt már használják az Alfa Romeo, Citroën, Fiat, Ford, Lancia, Land Rover/Range Rover, Lincoln, Mazda, Opel/Vauxhall, Peugeot, Renault, Saab és Volvo járművek. Ezt a sebességváltót 400 Nm (6500 ford./perc) forgatónyomatékig terjedő elsőkerék-hajtású járművekhez tervezték, így alkalmas turbófeltöltős és dízelmotorokhoz.
A robotizált sebességváltók második generációja az úgynevezett előszelektív sebességváltó . Ennek a típusnak a leghíresebb képviselője a Volkswagen DSG (a Borg-Warner fejlesztése), ez is az Audi S-tronic, valamint a Getrag Powershift, Porsche PDK, Mitsubishi SST, DCG, PSG, Ford Durashift. Az ilyen típusú sebességváltók sajátossága, hogy két külön tengelyük van a páros és páratlan sebességfokozatokhoz, amelyek mindegyikét saját tengelykapcsoló vezérli. Ez lehetővé teszi a következő fokozat fokozatainak előváltását, amely után szinte azonnal kapcsolja a tengelykapcsolót, miközben nincs nyomatéktörés. Ez a fajta automata sebességváltó jelenleg a legfejlettebb gazdaságosság és váltási sebesség tekintetében.
Az egyes autóknál használt változtatható sebességváltó, amely az áttétel automatikus változtatását is biztosítja, szigorúan véve nem váltó - a variátor fix fokozatok nélkül simán változtatja az áttételt, így a fokozatmentesen változó alfaja. átvitel .
Néhány sportautónál használják őket: például a Koenigsegg Jesko három tengelyű, hét kuplunggal és kilenc sebességfokozattal rendelkezik. Van egy "sportos karakterük", mint a robotoknak, és gyorsan átállnak a civil vezetésből a sport üzemmódba, mint az automaták.
A Jeskónál a váltólapátok úgy működnek, mint a háromállású kameragombok: a bal oldali félig lenyomva süllyeszti a sebességet, teljesen lenyomva a legsportosabbat. Hasonlóképpen, a jobb oldali félig megnyomva emeli, a teljes megnyomásával a leggazdaságosabb.
Az utazás jellegét tekintve közel áll, de teljesen más "automata kuplung" szerkezettel rendelkezik, amelyet például néhány sport " Mercedes "-nél használnak.
GAZ-23 személygépkocsi: Kezelési útmutató . - Gorkij, 1965. - 115 p.