Le dispositif et le principe de la transmission automatique de la voiture

Anonim

À ce jour, les voitures sont équipées de différents types de boîtes de vitesses. Et si auparavant la plupart des mécaniciens étaient des mécaniciens, de plus en plus de conducteurs préfèrent un automatique. Cela n’est pas surprenant, car une telle transmission est plus pratique à utiliser, surtout quand il s’agit de voyager en ville. Jusqu'à récemment, ces boîtiers ont une faible efficacité. Les anciens convertisseurs de couple changeaient lentement de vitesse et la voiture leur faisait perdre beaucoup plus de carburant. Mais aujourd'hui, la conception, la structure et le principe de fonctionnement de la transmission automatique sont légèrement différents. Ces boîtes sont des moyens de passer rapidement et avec elles, la machine consomme moins de carburant. Mais les premières choses d'abord.

Types

Il existe actuellement plusieurs types de boîtes automatiques. C'est une machine classique avec un convertisseur de couple, une CVT et un robot DSG. Ce dernier a été développé spécifiquement concerne Volkswagen-Audi. L'appareil et le principe de fonctionnement de ces types de transmissions automatiques sont très différents. Mais ce qui les unit, c'est la commutation de vitesses en mode automatique. Ensuite, examinez en détail les caractéristiques de chacune de ces transmissions.

Machine normale

C'est une boîte de vitesses hydromécanique. Malgré le fait que le design soit apparu il y a plus d'un demi-siècle, il reste très pertinent. Bien sûr, son appareil a été considérablement modifié jusqu'à nos jours. Maintenant, ces boîtes ont six vitesses. Si nous parlons de voitures des années 80 et 90, la transmission automatique comportait quatre étapes.

La conception de cette boîte de vitesses comprend:

  • Transmission manuelle.
  • Convertisseur de couple ou "beignet".
  • Système de contrôle.

Si une telle transmission est équipée d'une voiture à traction avant, la composition comprend également le rapport principal et le différentiel. Le convertisseur de couple est l’un des composants les plus fondamentaux d’un dispositif de transmission automatique. Il se compose de plusieurs parties. Cette pompe, turbine et roue de réacteur. Merci à eux, il y a une transmission en douceur du couple du moteur à une transmission manuelle.

Même dans le dispositif de transmission automatique comprend un embrayage (roue libre et verrouillage). Ces éléments, ainsi que les roues de la turbine, sont enfermés dans un boîtier métallique rond en forme de bagel. Le convertisseur de couple contient un liquide ATP en fonctionnement. Une roue de pompe est connectée au vilebrequin. Et depuis le poste de contrôle, il y a une turbine. La roue du réacteur est également placée entre ces deux éléments.

Comment ça marche?

Quel est le principe de la transmission automatique de ce type? Il y a une machine classique en boucle fermée. Comme nous l'avons dit précédemment, il y a un liquide ATP à l'intérieur. C'est une sorte d'huile pour engrenages. Mais contrairement à un boîtier mécanique, il ne remplit pas seulement une fonction de lubrification, il transmet également le couple. Quel est le principe de la transmission automatique à embrayage hydraulique? Sous pression, ce fluide pénètre dans la roue de la turbine (depuis la roue de pompage), puis dans la roue du réacteur. Étant donné que ses pales ont une forme particulière, le débit d'un fluide commence à augmenter lorsque l'élément tourne. Ainsi, l'huile ATP entraîne une roue de turbine.

Le couple de pointe dans la transmission se forme lorsque la voiture s’éloigne. Lorsque la vitesse de la machine augmente, l'embrayage à verrouillage est mis en service. Ce dernier sert au blocage serré du "beignet" de la transmission automatique sur certains modes de fonctionnement du moteur. Cela se produit généralement lorsque la vitesse de rotation des arbres coïncide. Ainsi, le couple est transmis directement à la boîte, sans "rectification" ni modification du rapport de transmission. À propos, sur les boîtes automatiques modernes, un embrayage à glissement est utilisé. Il est capable d'éliminer le blocage complet du convertisseur de couple dans certains modes. Cela contribue à un ensemble fluide de vitesse et d'économie de carburant.

Transmission manuelle en transmission automatique

En tant que tels, les mécaniciens familiers à tous les automobilistes, dans cette transmission là-bas. Le rôle d'un boîtier mécanique est joué par un réducteur planétaire. Il peut être calculé sur un nombre différent d'étapes - de quatre à huit. Mais les options les plus courantes sont toujours les transmissions automatiques à six vitesses. Dans de rares cas, vous pouvez trouver une automatique à neuf vitesses (par exemple, sur le «Ranged Rover Evog»).

Comment se passe la transmission automatique? Ce nœud dans la transmission est un ensemble de plusieurs vitesses consécutives. Tous sont unis dans une série planétaire. Le réducteur planétaire comprend les composants suivants:

  • Solaire et couronne.
  • A conduit.
  • Satellites

Si vous plongez plus profondément dans l'appareil et le principe de fonctionnement du convertisseur de couple à transmission automatique, vous remarquerez que la modification du couple est effectuée précisément à l'aide du support, de la couronne et du pignon solaire. Lors du verrouillage, le deuxième mécanisme augmente le rapport de transmission. Le verrouillage lui-même est effectué par le fonctionnement des embrayages. Ils maintiennent les pièces du réducteur planétaire en les reliant au corps du boîtier. Selon la marque de la voiture, la conception utilise un frein à disques multiples ou à friction. Les deux types de systèmes sont contrôlés par des cylindres hydrauliques. Le signal aux embrayages provient du module de distribution. Et pour exclure la rotation du support dans le sens opposé, il y a un embrayage à roue libre dans le dispositif de transmission automatique.

Système de contrôle

Il est maintenant impossible d'imaginer une transmission automatique dont le principe ne dépendrait pas de l'électronique. Ainsi, ce système comprend divers capteurs, un module de distribution et une unité de contrôle. Pendant le fonctionnement du système de transmission automatique, le système lit des informations provenant de divers éléments. C'est le capteur de température pour ATP-liquide, la vitesse de rotation de l'arbre à la sortie et à l'entrée, ainsi que la position de l'accélérateur. Tous ces signaux sont traités en temps réel. Ensuite, l'unité de commande génère les impulsions de commande qui sont transmises aux actionneurs. Notez également que le principe de fonctionnement du groupe hydraulique à transmission automatique repose non seulement sur la lecture des données provenant des capteurs, mais également sur l'adéquation des signaux qui se trouvent dans l'unité de commande électronique du moteur.

Le module de distribution est responsable du contrôle de l’écoulement du fluide de travail et de l’action des embrayages à friction, qui consiste en:

  • Les électrovannes (elles sont mécaniquement entraînées).
  • Distributeurs spools.
  • Boîtier en aluminium, qui contient les pièces ci-dessus.

Compte tenu du principe de fonctionnement de la transmission automatique "Toyota", il est important de noter une chose telle que les solénoïdes. Ces pièces sont aussi appelées électrovannes. A quoi servent les solénoïdes? Grâce à ces éléments, la pression de l'ATP-liquide dans la boîte est régulée. D'où vient la pression d'huile? Cette tâche est effectuée par une transmission automatique spéciale à pompe à engrenages. Le principe de son fonctionnement est simple. Cet élément est valable à partir du hub "beignet". Je tourne avec une certaine fréquence, il capture les turbines avec une certaine quantité d'huile et les pompe. Et pour que le fluide de travail ne surchauffe pas et que le principe de la transmission automatique de la voiture ne soit pas perturbé, il existe un radiateur dans la conception de certaines boîtes. Il peut être placé séparément dans la partie avant (cachée sous le pare-chocs) ou connecté au radiateur principal de refroidissement. Ce dernier schéma est souvent pratiqué sur les voitures Mercedes.

Sélecteur

Le principe de fonctionnement du sélecteur de transmission automatique est extrêmement simple. Ce mécanisme est relié structurellement à la bobine qui exécute un certain mode de fonctionnement de la transmission automatique. Il y en a plusieurs:

  • Parking.
  • Inverser.
  • Neutre.
  • Conduire

Mais ce n'est pas tout. Si nous considérons le principe de la transmission automatique Honda, vous pouvez voir qu'il y a un mode sport sur le sélecteur. Pour l'allumer, déplacez simplement la poignée dans la position appropriée. Compte tenu du principe de fonctionnement de la transmission automatique "Nissan", il est intéressant de noter que certains modèles offrent la possibilité d'un changement de vitesse manuel.

Robot DSG

Ce type de transmission automatique est apparu relativement récemment. Les premiers modèles ont commencé à être utilisés seulement à la mi-2000. Initialement, ces boîtes étaient installées sur les voitures "Skoda". Mais ils peuvent également être trouvés sur Volkswagen et Audi.

Parmi les caractéristiques à noter, il y a un principe complètement différent de la transmission automatique. Le convertisseur de couple en tant que tel est absent ici en principe. Utilisez plutôt un embrayage à deux disques et un volant moteur à deux masses. Cette conception peut réduire considérablement l'intervalle de temps entre les vitesses de commutation.

Si nous parlons de l'appareil, la conception de cette boîte comprend:

  • Boîte manuelle à deux rangées d'engrenages.
  • Système de contrôle électronique.
  • Différentiel
  • Engrenage principal
  • Double embrayage.

Tous les éléments ci-dessus sont enfermés dans un seul boîtier métallique. Pourquoi la conception utilise-t-elle un double embrayage et deux rangées d'engrenages? Si nous considérons le principe de fonctionnement de la transmission automatique d'une voiture avec DSG, il convient de noter que lorsqu'un programme est en cours, le second prépare déjà la prochaine inclusion. Cela se produit pendant l'accélération et à des vitesses inférieures. Présent dans une telle boîte de vitesses et des embrayages à friction. Ils sont connectés via le concentrateur principal aux rangées de transmission de la transmission.

Il existe plusieurs types de boîtes DSG:

  • Six vitesses.
  • Sept vitesses.

Le principe de fonctionnement de la transmission automatique du premier type repose sur l'action de l'embrayage "humide". Ainsi, la boîte a une huile spéciale qui assure non seulement la lubrification, mais également le refroidissement des embrayages. Le fluide sous pression circule dans le système et transmet le couple.

En ce qui concerne le deuxième type de DSG, l'adhérence à sec est déjà appliquée ici. Le principe de fonctionnement est similaire à celui de la transmission manuelle: le disque est appuyé contre le volant et le couple est déjà transmis par la force de friction. Selon les experts, ce schéma de conception est moins fiable. La ressource en disques est d’environ 50 mille kilomètres et le coût de remplacement atteint 700 dollars, plus les consommables.

Les gammes de rapports comprennent la vitesse arrière ainsi que les vitesses paires et impaires. Chaque rangée est constituée d’un ensemble d’arbres (constitué d’arbres primaire et secondaire), ainsi que d’un ensemble spécifique d’engrenages. Pour la mise en œuvre du mouvement de retour, dans la construction appliquée arbre intermédiaire avec engrenage réversible.

Comme dans la machine classique, il existe une électronique qui contrôle les vitesses de commutation. Cela inclut l'unité de contrôle, les capteurs et les actionneurs. Ainsi, les capteurs lisent d'abord des données sur la vitesse de l'arbre et la position de la fourche de changement de vitesse, puis le bloc analyse ces informations et applique un algorithme de contrôle spécifique.

Le circuit hydraulique DSG est composé de:

  • Distributeurs fonctionnant à partir du sélecteur.
  • Electrovannes (mêmes solénoïdes). Ils servent à changer de vitesse en mode automatique.
  • Les vannes de régulation de pression qui contribuent au bon fonctionnement de l'embrayage à friction.

Comment fonctionne DSG?

Le principe de fonctionnement du système hydraulique de la transmission automatique du robot réside dans la commutation séquentielle d'un certain nombre d'engrenages. Lorsque la voiture commence à bouger, le système active la première vitesse. Dans ce cas, le second est déjà engagé. Dès que la voiture a pris une vitesse supérieure (environ 20 km / heure), le système électronique passe à une vitesse supérieure. Engrenage est le troisième rapport. Cela se passe jusqu'au plus haut niveau. Si la voiture ralentit, l'électronique engagera la rétrogradation. La commutation est effectuée instantanément, car la conception impliquait deux rangées d'engrenages.

Application

Il est à noter qu'une telle transmission n'est pas utilisée sur toutes les voitures. Comme nous l’avons dit plus tôt, le gros des véhicules est celui de la société «VAG». Mais les véhicules utilitaires (par exemple, Volkswagen Crafter) n'en sont pas équipés. Et tout cela parce que la boîte est conçue pour un couple de seuil spécifique. Il ne doit pas dépasser 350 Nm.

Ceci s'applique aux transmissions à six vitesses. DSG à sept vitesses et ne tient pas plus de 250 Nm. Par conséquent, rencontrer une telle boîte peut être un maximum sur les "Touareg" et les voitures plus faibles comme la "Passat" ou "Octavia".

CVT

Cette boîte de vitesses fonctionne également en mode automatique. Il est apparu il y a un demi-siècle, mais seules les 10-15 dernières années ont été activement appliquées. Quel est le variateur? Il s’agit d’une transmission automatique à variation continue, qui modifie en douceur le rapport de transmission via une transmission à courroie ou à chaîne. Le changement de rapport de vitesse se produit lorsque le véhicule accélère. Pour le moment, un tel boîtier est largement utilisé par les constructeurs automobiles suivants:

  • "Nissan".
  • "Mercedes".
  • "Honda".
  • "Audi".
  • Subaru.
  • "Toyota".
  • Ford.

Quels sont les avantages de cette boîte? Grâce au changement de rapport en douceur, la voiture prend de la vitesse rapidement et sans secousses. Le conducteur et les passagers ne ressentent aucune secousse lors de l’accélération, quelle que soit la force avec laquelle la pédale d’accélérateur est enfoncée. Cependant, il y a des pièges. Une telle boîte a également une limite de couple, comme DSG. Par conséquent, il est principalement utilisé dans les voitures.

Variétés de variateurs

Il existe plusieurs types de données de transmission:

  • Toroïdal.
  • Variateur à courroie trapézoïdale.

Dans ce cas, les deux types de boîtes ont presque la même structure et le même principe de fonctionnement. La conception du variateur comprend:

  • Système de contrôle.
  • Poulie assurant la transmission du couple.
  • Entraînement par chaîne ou par courroie.
  • Le mécanisme de séparation de la boîte (utilisé pour activer la marche arrière).

Pour la transmission du couple perçu, la conception impliquait un embrayage. Il peut être de plusieurs types:

  • Automatique centrifuge.
  • Électronique.
  • Multidisc.

Il existe également des variateurs dans lesquels un convertisseur de couple est utilisé comme embrayage (comme sur les machines classiques). Habituellement, un tel schéma est pratiqué sur les boîtes "Multimatic" de "Honda". Les experts estiment que ce type d’embrayage est le plus fiable et le plus fiable.

Conduire

Comme nous l'avons dit, dans le variateur peut être utilisé différent chaîne d'entraînement, courroie diba. Ce dernier est plus populaire. La courroie vient sur deux poulies qui forment des disques coniques. Ces poulies peuvent se déplacer et se séparer en fonction des besoins. Pour la convergence des disques dans la conception fournit des ressorts spéciaux. Les poulies elles-mêmes ont un petit angle d'inclinaison. Sa valeur est d'environ 20 degrés. Ceci est fait pour s'assurer que la courroie se déplace avec une résistance minimale pendant le fonctionnement de la boîte.

Passons maintenant à la transmission par chaîne. La chaîne de la boîte de vitesses variable automatique est composée de quelques plaques de métal reliées par des essieux. Comme le disent les experts, une telle conception et conception est plus flexible. La chaîne peut se plier à un angle pouvant atteindre 25 degrés sans perdre la ressource. Mais contrairement à la courroie, ce lecteur a un principe de fonctionnement différent. La transmission automatique transmet le couple au point de contact avec les poulies. Dans certaines zones, une haute tension est générée (force de friction). Cela permet d'atteindre un haut rendement. Et pour que les poulies ne s'usent pas de cette contrainte, elles sont en acier à roulement à haute résistance.

Marche arrière dans le variateur

Étant donné que le variateur ne peut tourner que dans un sens, les ingénieurs ont dû développer un réducteur planétaire séparé pour la mise en œuvre de la marche arrière. Il est organisé et fonctionne de la même manière qu'une boîte de vitesses d'une machine classique.

Système de contrôle

Semblable à la transmission automatique précédente, le système de contrôle électronique est utilisé dans le variateur. Cependant, son principe de fonctionnement est quelque peu différent. Ainsi, le système permet d’ajuster le diamètre des disques du variateur.

À mesure que la vitesse de déplacement change, le diamètre d'une poulie augmente et la seconde diminue. Le contrôle du mode est effectué via le sélecteur grâce au capteur de transmission automatique. Le principe de fonctionnement du variateur à chaîne et courroie consiste à changer le diamètre des poulies.

À propos des problèmes

En raison de la conception complexe et de la faible prévalence, de nombreux services refusent de travailler avec de telles transmissions. Par conséquent, les variateurs se sont mal habitués dans notre pays. Comme l'expérience l'a montré, la ressource de cette boîte, même correctement entretenue, ne dépasse pas 150 000 kilomètres. De ce fait, il est raisonnable d’acheter de telles voitures uniquement à l’état neuf, qui sont sous garantie. Prendre une voiture sur le variateur avec les mains est dangereux - vous pouvez obtenir des réparations coûteuses que tous les services ne réaliseront pas.

En résumé

Ainsi, nous avons découvert le dispositif et le principe de fonctionnement de la transmission automatique hydromécanique, robotique et variateur. Comme vous pouvez le constater, toutes ces boîtes sont organisées différemment et possèdent leur propre algorithme d'action. Quelle transmission est préférable de choisir? Les experts disent que le choix le plus raisonnable serait une machine classique. Comme l'expérience l'a montré, les propriétaires de voitures avec DSG et CVT se sont souvent tournés vers les services et l'entretien de ces boîtes coûte cher. Machine classique sur le marché depuis longtemps, et son design est constamment mis au point et amélioré. Par conséquent, ces boîtes ont une ressource importante, un fonctionnement sans prétention et peuvent être réparées dans n'importe quel service. Практика показала, что ресурс АКПП на легковом автомобиле составляет от 300 до 400 тысяч километров. Это серьезный срок, учитывая, что некоторые современные двигателя ходят всего 250. Но чтобы такая трансмиссия прослужила долго, стоит регулярно менять в ней АТФ-жидкость, а именно каждые 60 тысяч километров.