Hộp số tự động hoạt động như thế nào

Hộp số tự động hay còn gọi là hộp số tự động là hộp số chọn tỷ số truyền tối ưu tùy theo điều kiện lái mà không cần sự tham gia của người lái. Điều này đảm bảo khả năng vận hành tốt của xe, cũng như cảm giác lái thoải mái cho người lái.

Nhiều người lái xe ô tô không thể thành thạo “máy móc” và sự phức tạp của việc sang số, vì vậy họ chuyển sang xe ô tô “số tự động” mà không chút do dự. Nhưng ở đây, cần lưu ý rằng các hộp tự động là khác nhau và mỗi hộp đều có những đặc điểm riêng.

Các loại hộp số tự động

Có một số loại hộp số tự động chính - cơ học rô-bốt, bộ biến thiên và hộp số cơ khí thủy lực.

hộp số thủy cơ. Loại hộp số phổ biến nhất, nó được biết đến từ các mẫu cũ của những chiếc ô tô đầu tiên có máy tự động. Điểm đặc biệt của hộp này bao gồm thực tế là các bánh xe và động cơ không có kết nối trực tiếp và "chất lỏng" của bộ biến mô chịu trách nhiệm truyền mô-men xoắn.

Ưu điểm của một cỗ máy tự động như vậy là sự mềm mại khi chuyển đổi, khả năng "tiêu hóa" mô-men xoắn của động cơ thậm chí rất mạnh và khả năng sống sót cao của những hộp như vậy. Nhược điểm - mức tiêu thụ nhiên liệu cao hơn, tổng khối lượng của xe tăng lên, việc kéo một chiếc xe có hộp như vậy là điều cực kỳ không mong muốn.

Biến tần (CVT). Hộp này có sự khác biệt lớn so với "tự động" thông thường. Về mặt kỹ thuật, không có thứ gọi là “chuyển số” trong đó, đó là lý do tại sao hộp số này còn được gọi là “hộp số biến thiên liên tục”. Tỷ số truyền trong hộp số tự động như vậy thay đổi liên tục và mượt mà, cho phép bạn "vắt" công suất tối đa ra khỏi động cơ.

Nhược điểm chính của biến thể là sự đơn điệu của "âm thanh". Xe tăng tốc mạnh kèm theo tiếng động cơ giống hệt nhau liên tục, điều mà không phải tài xế nào cũng chịu được. Trong các mẫu xe mới, họ đã cố gắng giải quyết vấn đề này bằng cách tạo ra các bánh răng "giả", khi bộ biến thiên tìm cách bắt chước hoạt động của hộp số tự động cổ điển. Ưu điểm của biến thể bao gồm trọng lượng thấp hơn, hiệu quả và tính năng động tốt. Nhược điểm là sửa chữa hộp số tự động cực kỳ tốn kém, cũng như không có khả năng hoạt động với động cơ mạnh mẽ.

cơ học robot. Về mặt cấu trúc, hộp như vậy rất giống với hộp cơ học tiêu chuẩn. Nó có một (hoặc một số) trục ly hợp và truyền lực từ động cơ. Trong trường hợp có một cặp ly hợp, một trong số chúng chịu trách nhiệm cho các bánh răng chẵn và cái thứ hai cho các bánh răng lẻ. Ngay sau khi thiết bị điện tử kết luận rằng cần phải chuyển đổi, đĩa của một ly hợp sẽ mở ra trơn tru và ngược lại, ly hợp thứ hai sẽ đóng lại. Sự khác biệt chính so với hộp thủ công là điều khiển hoàn toàn tự động. Phong cách lái xe cũng không thay đổi, vẫn tương tự như lái xe “số tự động”.

Những ưu điểm bao gồm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, giá cả phải chăng, tốc độ chuyển số rất cao và trọng lượng hộp số thấp. Hộp này cũng có một số nhược điểm. Ở một số chế độ lái, việc chuyển số có thể được cảm nhận khá mạnh mẽ (đặc biệt là những phiên bản đầu tiên của hộp loại này đã phải chịu điều này). Đắt và khó sửa chữa khi hỏng hóc.

*Các chuyên gia của Volkswagen đã tạo ra một robot mới, độc đáochọn lọc trước hộpу thiết bị thế hệ thứ hai – DSG (Hộp số sang số trực tiếp). Cái này Hộp số tự động kết hợp tất cả các công nghệ truyền dẫn hiện đại thuộc nhiều loại khác nhau. Chuyển số được thực hiện thủ công, nhưng thiết bị điện tử và các cơ chế tự động khác nhau chịu trách nhiệm cho toàn bộ quá trình.

Hộp số tự động được làm bằng gì?

Các nhà sản xuất hộp số không ngừng cải tiến thiết kế của họ nhằm nỗ lực làm cho chúng hoạt động hiệu quả và kinh tế hơn. Tuy nhiên, mỗi hộp số tự động bao gồm các yếu tố cơ bản sau:

• bộ biến mô. Bao gồm máy bơm và bánh xe tuabin, lò phản ứng;
• bơm dầu;
• bánh răng hành tinh. Trong thiết kế các bánh răng, bộ côn và ly hợp;
• hệ thống điều khiển điện tử - cảm biến, thân van (van điện từ + van ống chỉ), cần chọn.

Bộ chuyển đổi mô-men xoắn trong hộp số tự động, nó thực hiện chức năng của một ly hợp: nó truyền và tăng mô-men xoắn từ động cơ đến hộp số hành tinh và ngắt kết nối hộp số khỏi động cơ trong thời gian ngắn để sang số.

Bánh bơm được nối với trục khuỷu động cơ và bánh tuabin được nối với hộp số hành tinh thông qua trục. Lò phản ứng nằm giữa các bánh xe. Các bánh xe và lò phản ứng được trang bị các cánh có hình dạng nhất định. Tất cả các phần tử của bộ biến mô được lắp ráp trong một vỏ chứa đầy chất lỏng ATF.

bộ giảm tốc hành tinh bao gồm một số bánh răng hành tinh. Mỗi bánh răng hành tinh bao gồm một bánh răng mặt trời (trung tâm), một bộ phận mang hành tinh với các bánh răng vệ tinh và một bánh răng vương miện (vòng). Bất kỳ phần tử nào của bánh răng hành tinh đều có thể quay hoặc chặn (như chúng tôi đã viết ở trên, chuyển động quay được truyền từ bộ biến mô).

Để chuyển một thiết bị nhất định (thứ nhất, thứ hai, số lùi, v.v.), bạn cần chặn một hoặc nhiều phần tử của cung thiên văn. Ly hợp ma sát và phanh được sử dụng cho việc này. Tính di động của ly hợp và phanh được điều chỉnh thông qua các pít-tông bằng áp suất của chất lỏng làm việc ATF.

Hệ thống điều khiển điện tử. Chính xác hơn là điện-thủy lực, bởi vì. thủy lực được sử dụng để chuyển số trực tiếp (bật / tắt ly hợp và dải phanh) và chặn động cơ tuabin khí, và thiết bị điện tử được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng của chất lỏng làm việc. Hệ thống bao gồm:

• hydroblock. Nó là một tấm kim loại với nhiều kênh trong đó các van điện từ (điện từ) và cảm biến được lắp đặt. Trên thực tế, thân van điều khiển hoạt động của hộp số tự động dựa trên dữ liệu nhận được từ ECU. Truyền chất lỏng qua các kênh đến các bộ phận cơ học của hộp - ly hợp và phanh;
• cảm biến - tốc độ ở đầu vào và đầu ra của hộp, nhiệt độ chất lỏng, vị trí cần số, vị trí bàn đạp ga. Ngoài ra, bộ điều khiển hộp số tự động sử dụng dữ liệu từ bộ điều khiển động cơ;
• mức được chọn;
• ECU - đọc dữ liệu cảm biến và xác định logic sang số theo chương trình.

Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Khi người lái khởi động xe, trục khuỷu của động cơ sẽ quay. Một bơm dầu được khởi động từ trục khuỷu, bơm này tạo ra và duy trì áp suất dầu trong hệ thống thủy lực của hộp. Máy bơm cung cấp chất lỏng cho bánh bơm của bộ biến mô, nó bắt đầu quay. Các cánh quạt của bánh bơm chuyển chất lỏng đến bánh tuabin, đồng thời làm cho nó quay. Để ngăn dầu chảy ngược trở lại, một lò phản ứng cố định với các cánh quạt có cấu hình đặc biệt được lắp đặt giữa các bánh xe - nó điều chỉnh hướng và mật độ của dòng dầu, đồng bộ hóa cả hai bánh. Khi tốc độ quay của tuabin và bánh xe bơm thẳng hàng, lò phản ứng bắt đầu quay cùng với chúng. Thời điểm này được gọi là điểm neo.

Hơn nữa, máy tính, thân van và hộp số hành tinh được bao gồm trong công việc. Người lái di chuyển cần số đến một vị trí nhất định. Thông tin được đọc bởi cảm biến tương ứng, được chuyển đến ECU và nó khởi chạy chương trình tương ứng với chế độ đã chọn. Tại thời điểm này, một số phần tử của bánh răng hành tinh đang quay, trong khi những phần tử khác cố định. Thân van chịu trách nhiệm cố định các phần tử của hộp số hành tinh: ATF được cung cấp dưới áp suất thông qua các kênh nhất định và ép các pít-tông ma sát.

Như chúng tôi đã viết ở trên, thủy lực được sử dụng để bật/tắt ly hợp và dải phanh trong hộp số tự động. Hệ thống điều khiển điện tử xác định thời điểm chuyển số theo tốc độ và tải của động cơ. Mỗi dải tốc độ (mức áp suất dầu) trong thân van tương ứng với một kênh cụ thể.

Khi người lái nhấn ga, các cảm biến sẽ đọc tốc độ và tải trên động cơ và truyền dữ liệu về ECU. Dựa trên dữ liệu nhận được, ECU khởi chạy một chương trình tương ứng với chế độ đã chọn: nó xác định vị trí của các bánh răng và hướng quay của chúng, tính toán áp suất chất lỏng, gửi tín hiệu đến một van điện từ (van) nhất định và một kênh tương ứng với tốc độ mở trong thân van. Thông qua kênh, chất lỏng đi vào các pít-tông của ly hợp và dải phanh, chặn các bánh răng của hộp số hành tinh ở cấu hình mong muốn. Thao tác này sẽ bật/tắt thiết bị mong muốn.

Việc chuyển số cũng phụ thuộc vào bản chất của việc tăng tốc: khi tăng tốc êm, các số tăng tuần tự, khi tăng tốc mạnh, số thấp hơn sẽ bật trước. Điều này cũng liên quan đến áp suất: khi bạn đạp nhẹ chân ga, áp suất tăng dần và van mở dần. Khi tăng tốc mạnh, áp suất tăng mạnh, gây nhiều áp lực lên van và không cho phép mở ngay.

Điện tử đã mở rộng đáng kể khả năng của hộp số tự động. Những ưu điểm cổ điển của hộp số tự động cơ thủy đã được bổ sung những ưu điểm mới: nhiều chế độ, khả năng tự chẩn đoán, khả năng thích ứng với phong cách lái, khả năng chọn chế độ bằng tay và tiết kiệm nhiên liệu.

Sự khác biệt giữa hộp số tự động là gì?

Nhiều người lái xe tiếp tục tích cực hướng tới hộp số tự động và có rất nhiều lý do cho việc này. Ngoài ra, cơ khí truyền thống đã không biến mất ở bất cứ đâu. Bộ biến đổi đang dần tăng sự hiện diện của nó. Đối với robot, các phiên bản đầu tiên của những chiếc hộp này đang mất dần vị thế, nhưng chúng đang được thay thế bằng các giải pháp cải tiến như hộp số chọn lọc trước.

Về mặt khách quan, ngay cả những hộp số tự động đáng tin cậy nhất hiện có cũng không thể cung cấp mức độ tin cậy và độ bền như hộp số cơ học. Đồng thời, hộp số tay kém hơn rõ rệt về mặt tiện nghi và khiến người lái phải dành quá nhiều thời gian và sự chú ý cho bộ chọn ly hợp và hộp số.

Nếu bạn cố gắng xem xét tình hình một cách khách quan nhất có thể, thì chúng ta có thể nói rằng trong thời đại của chúng ta, tốt hơn hết là bạn nên đi ô tô với một cổ điển. Những hộp như vậy là đáng tin cậy, giá cả phải chăng để sửa chữa và bảo trì, và cảm thấy tốt trong các điều kiện hoạt động khác nhau.

Đối với hộp số nào bạn sẽ cảm thấy thoải mái hơn, tốt hơn và dễ chịu hơn khi lái xe, thì bạn có thể yên tâm đặt ở vị trí đầu tiên ổ đĩa tốc độ biến.

Cơ chế rô-bốt sẽ phù hợp với những chủ xe thích phương thức di chuyển yên tĩnh trong thành phố và đường cao tốc, cũng như những người muốn tiết kiệm nhiên liệu nhiều nhất có thể. hộp chọn trước (thế hệ thứ hai của hộp số rô-bốt) tối ưu cho việc lái xe chủ động, tốc độ cao và cơ động tốc độ cao.

Vâng, nếu chúng ta đánh giá độ tin cậy giữa các hộp số tự động, thì vị trí đầu tiên có lẽ là bộ biến mô. CVT và robot chia sẻ vị trí thứ hai.

Dựa trên ý kiến ​​của các chuyên gia và dự báo của họ, tương lai vẫn thuộc về hộp số CVT và hộp chọn trước. Họ vẫn còn một chặng đường dài để phát triển và cải thiện. Nhưng giờ đây những chiếc hộp này ngày càng trở nên đơn giản, tiện nghi và tiết kiệm hơn nên thu hút một lượng lớn người mua. Chính xác những gì để lựa chọn, đó là tùy thuộc vào bạn.