Thiết bị và nguyên lý của hộp số tự động

Tất cả các động cơ đốt trong của ô tô đều được ghép nối với một hộp số. Ngày nay có rất nhiều loại hộp số, nhưng theo điều kiện chúng có thể được chia thành hai loại:

• Hộp số tay hoặc hộp số sàn;
• Hộp số tự động hoặc hộp số tự động.

Đối với "cơ khí", ở đây sự khác biệt chỉ liên quan đến số lượng tốc độ và các tính năng của cấu trúc bên trong. Thông tin thêm về thiết bị hộp số tay được kể đây... Chúng ta hãy tập trung vào hộp số tự động: cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm của nó so với hộp số cơ khí và cũng thảo luận về các quy tắc cơ bản để sử dụng "máy".

Hộp số tự động là gì

Ngược lại với hộp cơ, trong hộp số tự động của tốc độ, hộp số tự động chuyển sang. Trong trường hợp này, sự tham gia của người lái xe được giảm thiểu. Tùy thuộc vào thiết kế của hộp số, người lái có thể chọn chế độ thích hợp trên bộ chọn, hoặc định kỳ đưa ra các lệnh nhất định cho "robot" để chuyển số mong muốn.

Các nhà sản xuất đã nghĩ đến việc phải tạo ra hộp số tự động để giảm hiện tượng giật khi sang số của người lái ở chế độ số tay. Như bạn đã biết, mỗi người lái xe đều có thói quen lái xe của riêng mình, và thật không may, chúng không hữu ích. Ví dụ, hãy chú ý đến những lỗi phổ biến nhất thường khiến cơ khí hỏng hóc. Bạn sẽ tìm thấy thông tin này trong bài viết riêng biệt.

Lịch sử phát minh

Lần đầu tiên, ý tưởng chuyển số ở chế độ tự động được thực hiện bởi Herman Fittenger. Bộ truyền động của một kỹ sư người Đức được thiết kế vào năm 1902. ban đầu nó được sử dụng trên tàu.

Hai năm sau, anh em nhà Statewent (Boston) giới thiệu một phiên bản hiện đại hóa của hộp cơ khí, nhưng trên thực tế, nó là "tự động" đầu tiên. Hộp số hành tinh được lắp trên xe Ford Model T. Nguyên tắc của hộp số tự động là người lái sử dụng một bàn đạp để tăng hoặc giảm số. Tốc độ lùi được kích hoạt bằng một bàn đạp riêng biệt.

Giai đoạn tiếp theo của quá trình "tiến hóa" của hộp số tự động rơi vào giữa những năm 30. GM đã cải tiến cơ chế hiện có bằng cách bổ sung bộ truyền động bánh răng hành tinh thủy lực. Vẫn còn một ly hợp trong xe bán tự động.

Song song với General Motors, các kỹ sư của Chrysler đã bổ sung bộ ly hợp thủy lực vào thiết kế hộp số. Nhờ thiết kế này, hộp đã không còn có khớp nối cứng của ổ đĩa và trục dẫn động. Điều này đảm bảo chuyển số mượt mà. Cơ chế cũng nhận được một quá nhiều. Đây là loại hộp số đặc biệt (tỷ số truyền nhỏ hơn 1), thay thế cho hộp số hai cấp.

Sự phát triển nối tiếp đầu tiên của hộp số tự động là một mô hình của GM. Cơ cấu bắt đầu được sản xuất vào năm 1940. Thiết bị của bộ truyền động như vậy có chứa một khớp nối chất lỏng kết hợp với hộp số hành tinh cho 4 vị trí. Việc chuyển mạch được thực hiện bằng thủy lực.

Thiết bị truyền tự động

So với hộp số sàn, hộp số tự động có thiết bị phức tạp hơn. Dưới đây là các yếu tố chính của hộp số tự động:

• Bộ biến mô là một thùng chứa chất lỏng truyền động (ATF). Mục đích của nó là truyền mômen xoắn từ động cơ đốt trong đến trục truyền động của hộp. Các bánh của tuabin, máy bơm và lò phản ứng được lắp bên trong thân. Ngoài ra, thiết bị biến mô bao gồm hai ly hợp: chặn và bánh đà tự do. Đầu tiên đảm bảo rằng bộ biến mô được khóa ở chế độ truyền yêu cầu. Thứ hai cho phép bánh xe phản ứng quay theo hướng ngược lại.
• Bánh răng hành tinh - một bộ trục, khớp nối, trống cung cấp bánh răng lên và xuống. Quá trình này được thực hiện bằng cách thay đổi áp suất của chất lỏng làm việc.
• Bộ điều khiển - trước đây là thủy lực, nhưng ngày nay phiên bản điện tử được sử dụng. ECU ghi lại các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau. Dựa trên cơ sở này, bộ phận điều khiển sẽ gửi tín hiệu đến các thiết bị mà trên đó phụ thuộc vào sự thay đổi chế độ hoạt động của cơ cấu (các van thân van, dẫn hướng dòng chất lỏng làm việc).
• Cảm biến là thiết bị phát tín hiệu ghi lại hoạt động của các phần tử truyền dẫn khác nhau và gửi các tín hiệu thích hợp đến ECU. Hộp chứa các cảm biến sau: tần số quay đầu vào và đầu ra, nhiệt độ và áp suất của dầu, vị trí của tay cầm (hoặc vòng đệm trong nhiều xe ô tô hiện đại) của bộ chọn.
• Bơm dầu - tạo ra áp suất cần thiết để quay các cánh gạt chuyển đổi tương ứng.

Tất cả các yếu tố của hộp số tự động là trong một trường hợp.

Nguyên lý hoạt động và tuổi thọ của hộp số tự động

Trong khi ô tô đang chuyển động, bộ phận điều khiển truyền động sẽ phân tích tải động cơ và tùy thuộc vào các chỉ số, gửi tín hiệu đến các phần tử điều khiển bộ biến mô. Chất lỏng truyền động với áp suất thích hợp sẽ chuyển động các ly hợp trong bánh răng hành tinh. Điều này làm thay đổi tỷ số truyền. Tốc độ của quá trình này cũng phụ thuộc vào tốc độ của chính vận chuyển.

Một số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của đơn vị:

• Mức dầu trong hộp;
• Hộp số tự động hoạt động bình thường ở một nhiệt độ nhất định (khoảng 80^оC), do đó, vào mùa đông, nó cần sưởi ấm, và vào mùa hè, nó cần làm mát;
• Hộp số tự động được làm mát theo cách tương tự như đối với động cơ - với sự trợ giúp của bộ tản nhiệt;
• Áp suất dầu (trung bình, chỉ số này nằm trong khoảng từ 2,5 đến 4,5 bar.).

Nếu bạn theo dõi kịp thời sức khỏe của hệ thống làm mát, cũng như các yếu tố trên, chiếc hộp sẽ có tuổi thọ lên đến 500 nghìn dặm. Mặc dù tất cả phụ thuộc vào mức độ chú ý của người lái xe đối với quy trình bảo dưỡng hộp số.

Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tài nguyên của hộp là việc sử dụng vật tư tiêu hao ban đầu.

Các chế độ cơ bản của hộp số tự động

Mặc dù máy chuyển số ở chế độ tự động hoặc bán tự động, người lái có thể đặt một chế độ cụ thể cần thiết cho một tình huống cụ thể. Các chế độ chính là:

• P - chế độ đỗ xe. Trong quá trình kích hoạt (vị trí tương ứng của cần chọn), các bánh lái bị chặn. Khi cần gạt ở vị trí này, bạn cần khởi động và dừng động cơ. Trong mọi trường hợp, chức năng này không được bật khi đang lái xe;
• R - số lùi. Như trong trường hợp cơ khí, chế độ này chỉ được bật khi máy đã dừng hoàn toàn;
• N - trung tính hoặc không có chức năng nào được bật. Ở chế độ này, các bánh xe quay tự do, máy có thể hoạt động ngay cả khi động cơ được bật. Không nên sử dụng chế độ này để tiết kiệm nhiên liệu, vì động cơ thường tiêu hao nhiều nhiên liệu hơn khi chạy không tải so với khi tăng tốc (ví dụ khi phanh động cơ). Chế độ này có sẵn trên ô tô trong trường hợp ô tô cần được kéo (mặc dù một số ô tô không thể kéo được);
• D - chế độ này cho phép xe di chuyển về phía trước. Các thiết bị điện tử tự điều khiển việc chuyển số (lên / xuống). Trong chế độ này, tự động hóa sử dụng chức năng phanh động cơ khi nhả bàn đạp ga. Khi bật chế độ này, hộp số sẽ cố gắng giữ xe khi xe xuống dốc (hiệu quả giữ xe phụ thuộc vào góc nghiêng).

Chế độ hộp số tự động bổ sung

Ngoài các chế độ cơ bản, mỗi hộp số tự động đều được trang bị thêm các chức năng khác. Mỗi hãng xe đều trang bị cho các mẫu xe của họ những tùy chọn truyền động khác nhau. Dưới đây là một số trong số họ:

• 1 (đôi khi là L) - hộp số không bao gồm bánh răng thứ hai, nhưng cho phép động cơ quay đến tốc độ tối đa. Chế độ này được sử dụng trên những đoạn đường cực kỳ khó đi, ví dụ như đường dốc và dài;
• 2 - một chế độ tương tự, chỉ trong trường hợp này hộp sẽ không vượt lên trên bánh răng thứ hai. Thông thường, ở vị trí này, xe có thể đạt tối đa 80 km / h;
• 3 (hoặc S) - một bộ giới hạn tốc độ khác, chỉ có điều đây là số thứ ba. Một số người lái xe sử dụng nó để vượt hoặc tăng tốc khó. Không tăng tốc độ 4, động cơ quay đến tốc độ tối đa, điều này có tác dụng tích cực đến gia tốc của ô tô. Thông thường, ở chế độ này, xe có thể tăng tốc lên 140 km / h. (cái chính là để ý kim máy đo tốc độ để nó không vào vùng màu đỏ).

Nhiều máy được trang bị chế độ sang số bán tự động. Một trong những tên gọi của những sửa đổi đó là Tiptronic. Bộ chọn trong chúng sẽ có một niche riêng biệt ở bên cạnh các chế độ chính.

Các ký hiệu + và - cho phép bạn chuyển sang bánh răng tương ứng ở chế độ "thủ công". Tất nhiên, đây là một chế độ tương đối thủ công, vì quá trình này vẫn được điều chỉnh bởi thiết bị điện tử để người lái xe không làm hỏng hộp số với các hành động không chính xác.

Bạn có thể nhấn mạnh chân ga khi sang số. Chế độ bổ sung này khả dụng khi lái xe trên những đoạn đường khó như tuyết, dốc.

Một chế độ bổ sung khác có thể có trong hộp số tự động là "Winter". Mỗi nhà sản xuất đặt tên theo cách riêng của mình. Ví dụ: một bộ chọn có thể có một bông tuyết hoặc một chữ W được viết trên đó hoặc nó có nội dung "Snow". Trong trường hợp này, số tự động sẽ không cho phép các bánh lái bị trượt khi bắt đầu chuyển động hoặc khi chuyển tốc độ.

Ở chế độ mùa đông, xe sẽ khởi động từ số hai, và tốc độ sẽ chuyển ở tốc độ động cơ thấp hơn. Một số người sử dụng chế độ này khi lái xe trên cát hoặc bùn vào mùa hè. Trong thời gian nóng trên đường tốt, bạn không nên sử dụng chức năng này, vì hộp sẽ nhanh chóng quá nóng do làm việc với tải trọng tăng lên.

Ngoài các chế độ trên, hộp số của một số xe có chế độ "Sport" (các bánh răng hoạt động ở tốc độ cao hơn) hoặc Shift Lock (chức năng chuyển cần gạt chọn có thể được kích hoạt ngay cả khi tắt máy).

Cách vận hành hộp số tự động

Mặc dù việc chuyển số trong hệ truyền động này yêu cầu sự tham gia tối thiểu của người lái, nhưng nó không hoàn toàn bị loại trừ. Dưới đây là các bước cơ bản để sử dụng hộp số tự động một cách chính xác.

Các quy tắc cơ bản để sử dụng hộp máy

Việc bắt đầu chuyển động phải diễn ra theo trình tự sau:

• Chúng tôi bóp bàn đạp phanh;
• Chúng tôi khởi động động cơ (trên động cơ bị nghẹt, cần gạt không di chuyển được);
• Nhấn nút khóa trên công tắc chế độ (nếu có). Nó thường nằm ở bên cạnh hoặc trên cùng của tay cầm;
• Chúng tôi di chuyển cần chọn đến vị trí D (nếu bạn cần sao lưu, sau đó chọn R). Tốc độ được kích hoạt sau một đến hai giây sau khi đặt chế độ yêu cầu, và động cơ sẽ giảm tốc độ một chút.

Chuyển động của ô tô phải được thực hiện như sau:

• Buông bàn đạp phanh;
• Xe sẽ tự bắt đầu chuyển động (nếu khởi động lên dốc thì bạn phải đổ thêm xăng);
• Chế độ lái được quyết định bởi tính chất của việc nhấn chân ga: nếu nhấn mạnh, xe sẽ năng động hơn, nếu nhấn nhẹ nhàng, xe sẽ tăng tốc mượt mà và sang số chậm hơn;
• Nếu cần tăng tốc mạnh, hãy nhấn bàn đạp xuống sàn. Chức năng kick-down được kích hoạt. Trong trường hợp này, hộp chuyển sang số thấp hơn và quay động cơ đến số vòng quay cao hơn để tăng tốc xe. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng mang lại sự năng động tối đa. Trong trường hợp này, tốt hơn là bạn nên đặt cần số ở chế độ S hoặc 3, khi đó tốc độ sẽ không chuyển sang số thứ tư mà sẽ tăng tốc ở số thứ ba.

Chúng tôi dừng lại như sau:

• Chúng tôi nhả bàn đạp ga;
• Nếu bạn cần dừng nhanh hơn, hãy nhấn phanh;
• Để ngăn xe di chuyển, hãy giữ phanh;
• Nếu dừng ngắn thì cần gạt chọn ở chế độ D, còn nếu dừng lâu hơn thì chuyển sang chế độ N. Trong trường hợp này, động cơ sẽ không đốt cháy nhiên liệu một cách vô ích. Để tránh việc xe di chuyển tùy tiện, bạn không nên nhả phanh hoặc kích hoạt chế độ đỗ xe.

Một số nhắc nhở liên quan đến việc sử dụng máy:

• Bàn đạp ga và phanh chỉ được kích hoạt bằng chân phải, còn bên trái hoàn toàn không được kích hoạt;
• Bàn đạp phanh phải luôn được nhấn trong khi dừng xe, trừ trường hợp kích hoạt chế độ P;
• Khi xuống dốc, không được bật N, vì hộp số tự động sử dụng phanh cơ;
• Khi chuyển chế độ từ D sang N hoặc ngược lại, không nên nhấn nút khóa để không vô tình thực hiện ngược tốc độ hoặc đỗ xe khi đang lái xe.

Xe ô tô hộp số tự động có cần phanh tay không?

Nếu hộp số tự động được trang bị chế độ đỗ xe thì tại sao xe lại có phanh đỗ? Trong hướng dẫn sử dụng của hầu hết các nhà sản xuất ô tô hiện đại chỉ ra rằng đây là một biện pháp bổ sung từ chuyển động tùy ý của xe.

Hầu hết người lái xe ô tô không sử dụng phanh tay vì chế độ đỗ xe luôn làm tốt nhiệm vụ của nó. Và vào mùa đông, đôi khi các miếng đệm bị đóng băng vào đĩa (đặc biệt nếu xe đã ở trong vũng nước ngày hôm trước).

Dưới đây là những trường hợp bạn cần phanh tay:

• Khi dừng trên dốc để cố định thêm máy;
• Nó cũng có ích khi thay đổi bánh xe;
• Trước khi bật chế độ P trên dốc (trong trường hợp này, cần gạt sẽ chuyển mạnh, có thể dẫn đến mòn các bộ phận ma sát của hộp số);
• Nếu xe đang đổ dốc cả ở chế độ P và phanh tay, thì khi bắt đầu chuyển động, trước tiên hãy bỏ "ga", sau đó nhả phanh tay.

Ưu nhược điểm của hộp số tự động

Hộp số tự động có cả ưu điểm và nhược điểm. Những lợi thế bao gồm các yếu tố sau:

• Chuyển số mượt mà, không bị giật mang lại cảm giác di chuyển thoải mái hơn;
• Không cần thay đổi hoặc sửa chữa ly hợp;
• Trong chế độ thủ công, động lực học tốt được cung cấp, ngay cả khi người lái xe mắc lỗi, thì tự động hóa sẽ sửa chữa một chút tình hình;
• Hộp số tự động có thể thích ứng với phong cách lái xe của người lái xe.

Nhược điểm của máy:

• Thiết kế của đơn vị phức tạp hơn, do đó việc sửa chữa phải được thực hiện bởi một chuyên gia;
• Ngoài việc bảo trì tốn kém, việc thay thế hộp số sẽ rất tốn kém, vì nó chứa một số lượng lớn các cơ cấu phức tạp;
• Ở chế độ tự động, hiệu suất của cơ cấu thấp, dẫn đến tiêu hao nhiều nhiên liệu;
• Trọng lượng của hộp không có chất lỏng kỹ thuật và bộ chuyển đổi mô-men xoắn là khoảng 70 kg, và khi đầy tải - khoảng 110 kg.

Hộp số tự động và hộp số tay cái nào tốt hơn?

Có một số loại hộp tự động, và mỗi loại có đặc điểm riêng. Mỗi người trong số họ được mô tả trong bài viết riêng biệt.

Cái nào tốt hơn: cơ học hay tự động? Nói tóm lại, đó là vấn đề về hương vị. Tất cả những người lái xe được chia thành hai phe: một số tin tưởng vào hiệu quả cao hơn của hộp số tay, trong khi những người khác lại tin tưởng vào hộp số tự động.

Hộp số tự động so với cơ khí:

• Thêm "nghiền ngẫm";
• Có ít động lực hơn, ngay cả ở chế độ thủ công;
• Khi tăng tốc, mức tiêu hao nhiên liệu tăng lên đáng kể;
• Để có chế độ tiết kiệm hơn, bạn nên tăng tốc và giảm tốc nhịp nhàng;
• Sự cố của máy là cực kỳ hiếm, nhưng trong trường hợp được bảo dưỡng đúng cách và kịp thời;
• Chi phí của một bộ truyền động mới là rất cao, do đó, việc bảo trì nó phải được tiếp cận một cách cẩn thận đặc biệt;
• Không yêu cầu kỹ năng đặc biệt, đặc biệt là đối với người mới bắt đầu, ví dụ, để khởi động một ngọn đồi.

Với mong muốn có một chiếc xe thoải mái hơn, nhiều người lái xe thích hộp số tự động. Tuy nhiên, nếu một người mới bắt đầu học từ cơ khí, anh ta ngay lập tức có được các kỹ năng cần thiết. Bất cứ ai đã thành thạo hộp số tay sẽ dễ dàng đi trên bất kỳ hộp số nào, điều này không thể nói ngược lại.

Câu hỏi và trả lời:

Hộp số tự động bao gồm những yếu tố nào? Hộp số tự động bao gồm: bộ biến mô, bánh răng hành tinh, bộ điều khiển, ly hợp ma sát, ly hợp bánh đà tự động, thân van, phanh băng, bơm dầu, vỏ.

Hộp số tự động hoạt động như thế nào? Khi động cơ khởi động, bơm dầu bắt đầu hoạt động (tạo áp suất trong hệ thống). Dầu được bơm lên bánh công tác của bộ biến mô, truyền mômen xoắn đến hộp số. Tỷ số truyền được thay đổi bằng điện tử.

Các tính năng của hộp số tự động là gì? Không giống như máy cơ, máy số tự động yêu cầu tối thiểu các thao tác từ người lái (chỉ cần bật chế độ mong muốn và nhấn ga hoặc phanh). Một số sửa đổi có chế độ thủ công (ví dụ: tiptronic).