Tajemství automatické převodovky: hydraulická automatická převodovka a s čím ji jíst?

V první, úvodní části ze série článků věnovaných konstrukci a nuancím provozu automatických převodovek jsme prozkoumali každý typ převodovky pouze povrchně se zaměřením na obecné principy fungování. Nyní je čas mluvit podrobně o každé „krabice“. A začneme snad tím nejběžnějším automatická převodovka s měničem točivého momentu.

Automatická převodovka je dodnes zdrojem obav kupujících ojetých vozů. Ale mezi všemi automatickými převodovkami je hydromechanická převodovka nejlépe studována servisními pracovníky a již se stala zcela známým zařízením v rukou běloruských motoristů. A na tom není nic divného. Koneckonců trvalo více než 70 let studium hydraulického automatického stroje od okamžiku jeho vynálezu. Jedná se o první typ „chytré“ převodovky, který se objevil na běloruském trhu ojetých vozů a jediný, který u nás bezpodmínečně zapustil kořeny.

Tento typ „automatu“ je možná také nejpohodlnější. Škoda, že za požitek z jízdy se musí platit. Ale za jakou cenu? Podívejme se blíže na princip fungování tohoto zařízení.

Tradiční „automatické stroje“ lze tedy schematicky znázornit takto: a) měnič točivého momentu, který je umístěn mezi motorem a převodovkou; b) samotná skříň se skupinou planetových převodů. Abyste pochopili princip fungování takové automatické převodovky, musíte se podívat na její součásti samostatně.

Krátce o měniči točivého momentu

Měnič točivého momentu se skládá z: a) kola čerpadla b) kola turbíny c) reaktoru.

Měnič točivého momentu je naplněn kapalinou automatické převodovky. Představte si dva ventilátory stojící proti sobě a otáčející se. V našem případě se jedná o oběžná kola a mezi nimi není vzduch, ale pracovní tekutina – olej. Jedno oběžné kolo se nazývá čerpadlové kolo, které je pevně spojeno se setrvačníkem motoru. Druhým je turbínové kolo spojené s hnací hřídelí převodovky. Při chodu motoru se při otáčení setrvačníku otáčí i čerpadlové kolo, jehož lopatky působením odstředivé síly směrují pracovní kapalinu na lopatky turbínového kola. V souladu s tím se lopatky turbínového kola začnou pohybovat, ale olej letí z povrchu lopatek a je nasměrován zpět na kolo čerpadla. Aby se olej chaoticky nevracel a nezpomaloval čerpadlové kolo, je mezi koly umístěn reaktor, který má navíc vodící lopatky umístěné v určitém, správném úhlu.

Ukazuje se následující: kapalina z kola turbíny, vracející se lopatkami reaktoru, naráží na kolo čerpadla, pomáhá ho roztáčet, čímž se zvyšuje točivý moment spalovacího motoru. Začnou působit dvě síly – motor a kapalina. Reaktor zůstává v klidu, dokud se rychlost otáčení obou kol nevyrovná. Tento moment se nazývá adhezní bod: reaktor se začne otáčet spolu s oběžnými koly stejnou rychlostí. Jinými slovy, měnič točivého momentu automatické převodovky slouží nejen jako spojka, ale také jako kapalinová spojka.

V důsledku toho se ukazuje, že mezi motorem a převodovkou neexistuje pevné spojení! Mechanická energie motoru je přenášena na planetový mechanismus skříně prostřednictvím oleje se všemi z toho vyplývajícími důsledky. To je důvod, proč někteří řidiči zažívají „kolébavý“ pocit z plynového pedálu ve vozech s tradiční automatickou převodovkou. Užitečná energie v mechanismu měniče točivého momentu se vynakládá na roztočení (lopatu) oleje a jeho zahřátí, což snižuje celkovou účinnost. Z tohoto pohledu jsou výhodnější robotické převodovky nebo CVT. To platí zejména pro malá a rodinná auta.

První měniče točivého momentu byly vyrobeny v Německu na začátku dvacátého století a byly určeny pro vojenskou stavbu lodí. Ve 20. letech XNUMX. století se podobné hydraulické spojky začaly používat v železniční oblasti. Samotné automatické převodovky se zrodily v USA, kde se motoristům líbila myšlenka obejít se bez spojkového pedálu a netahat za řadicí páku za jízdy. První pokus o realizaci této myšlenky podnikla společnost CHRYSLER, ale jeho vývoj se ukázal jako neživotaschopný. První opravdová automatická převodovka Hydra-Matic ve vlastnictví společnosti obecně motory, nainstalovaný na OLDSMOBILNÍ v 1940 roce.

Později to začali instalovat CADILLAC, pak PONTIAC. Ale abyste viděli první „automat“ s měničem točivého momentu, musíte počkat do roku 1948. Od této chvíle společnost BUICK začal nabízet 2stupňové automatické převodovky. Mimochodem, na základě této krabice Mercedes– Benz vyvinul 4stupňovou automatickou převodovku, která je principem fungování velmi podobná. V polovině 1960. let bylo konečně zavedeno a právně opraveno moderní schéma přepínání rozsahu automatické převodovky: PRND.

Uvnitř automatické převodovky, která přijímá svůj pohyb od pohonu měniče točivého momentu, jsou v olejové lázni skupiny planetových převodů. Počet planetových převodů závisí na počtu převodových stupňů v automatické převodovce. Například u třístupňové převodovky se používají dvě řady: první-druhý a druhý-třetí rychlostní stupeň. Konstruktéři neustále zvyšují počet převodových stupňů u automatických převodovek, čímž zlepšují plynulost řazení a komplikují konstrukci. Abychom porozuměli fungování celé skříně, pojďme analyzovat práci jednoho jednoduchého planetového převodu.

Představme si, že se sluneční kolo (uprostřed) zastavilo, což znamená, že satelity poběží kolem slunce a otáčí korunovým kolem. Pokud je slunci dovoleno otáčet se s planetovými koly, bude se věnec otáčet v opačném směru (zpět). Pokud jsou rychlosti otáčení věnce a centrálního kola stejné (ve stejném směru), bude se planetové kolo otáčet jako jedna jednotka, to znamená bez přeměny točivého momentu (přímý převod). Zablokováním určitých prvků v planetovém soukolí můžete získat přímý převod, rychloběh, zpátečku nebo podřazení. Tyto procesy řídí soustava mechanismů, tzv. hydraulická řídicí jednotka. Složitost průchodů převodového oleje uvnitř bloku je působivá.

Jak to celé funguje? Zde stojí za zmínku spojkové pakety, které se skládají z několika kroužků – pevných a pohyblivých. Otáčejí se volně vůči sobě, dokud není přijat příkaz z hydraulické řídicí jednotky. Vytvoří se tlak a hydraulický tlačný člen sevře spojku. Pohyblivé kroužky, pevně spojené s jedním nebo druhým ozubeným kolem planetového kola, se zablokují. Mimochodem, mnoho lidí obviňuje „automatický“ a tvrdí, že nezařazuje dostatečně rychle. Přitom konstruktérům automatických převodovek od samého počátku šlo o pravý opak – boj s příliš rychlým chodem hydraulických pohonů pro vypínání spojek! Nic překvapivého: představte si, co se stane, když po otevření ventilu vteče olej do hydraulického válce pod tlakem deseti atmosfér, aniž by narazil na odpor. Převodovka okamžitě „cvakne“! Významnou část hydraulické jednotky systému řízení převodovky proto zabírá tzv. systém plynulé aktivace: tlumivky a hydraulické akumulátory, které zabraňují příliš prudkému nárůstu tlaku ve výkonových hydraulických válcích. Pro zajištění hladkého řazení se navíc převodovka nesmí ani nakrátko odpojit, jinak dojde k následnému záběru s rázem. Proto se další rychlostní stupeň u automatických převodovek obvykle zapíná před vypnutím předchozího.

Mezi uvažovanými typy automatických převodovek je nejoblíbenější Tiptronicinstalované na vozy koncernu Volkswagen (VW, Audi, Škoda, Seat, Porscheche). Díky své široké distribuci se „Tiptronics“ zaslouženě stal pojmem. Například na vozech zn BMW se nazývají podobná zařízení steptronic.

Automatické převodovky tohoto typu, tzn. s měničem točivého momentu a převodovkou vybavenou planetovými převody mají bezvadné nastavení z hlediska komfortu. Hodně pokročili i po technologické stránce. Elektronika je rok od roku chytřejší. Počítače se naučily analyzovat stupeň opotřebení spojek a převodovky jako celku. Řídící jednotka neustále sleduje stav systému a zaznamenává do paměti chyby těch prvků, u kterých došlo během provozu k poruchám.

Všechno by bylo v pořádku. Ale mechanická složitost, vysoké výrobní náklady a relativně nízká účinnost činí z automatů s měničem točivého momentu racionální volbu hlavně pro drahé a výkonné vozy.

Vadim Usovič speciálně pro AV.by

pohled: z otevřených zdrojů

Napište nám na [email protected], pokud máte zajímavé téma na článek na téma: nákup, prodej a výběr auta.