Come funziona il cambio automatico

Una trasmissione automatica, o trasmissione automatica, è una trasmissione che garantisce la selezione del rapporto di trasmissione ottimale in base alle condizioni di guida senza la partecipazione del conducente. Ciò garantisce una buona scorrevolezza del veicolo e un comfort di guida per il conducente.

Molti automobilisti non riescono in alcun modo a padroneggiare la "meccanica" e le complessità del cambio di marcia, quindi passano senza esitazione alle auto con un "automatico". Ma qui bisogna tenere presente che le scatole automatiche sono diverse e ognuna di esse ha le sue caratteristiche.

Tipi di cambio automatico

Esistono diversi tipi principali di trasmissioni automatiche: meccanica robotica, variatore e trasmissione idromeccanica.

Cambio idromeccanico. Il tipo più popolare di cambi, è noto dai vecchi modelli delle prime auto con macchine automatiche. Le particolarità di questa scatola includono il fatto che le ruote e il motore non hanno un collegamento diretto e il "liquido" del convertitore di coppia è responsabile della trasmissione della coppia.

I vantaggi di una tale macchina automatica sono la morbidezza della commutazione, la capacità di "digerire" la coppia anche di motori molto potenti e l'elevata sopravvivenza di tali scatole. Contro: maggiore consumo di carburante, aumento della massa totale dell'auto, estrema indesiderabilità di trainare un'auto con una tale scatola.

Variatore (CVT). Questa scatola presenta grandi differenze rispetto al solito "automatico". Tecnicamente, non esiste qualcosa come "spostamento", motivo per cui questa scatola è anche chiamata "trasmissione a variazione continua". Il rapporto di trasmissione in una tale trasmissione automatica cambia continuamente e senza intoppi, consentendo di "spremere" la massima potenza dal motore.

Il principale svantaggio del variatore è la monotonia del "suono". L'accelerazione intensiva dell'auto si verifica con un suono del motore identico e costante, che non tutti i conducenti possono sopportare. Nei nuovi modelli si è cercato di risolvere questo problema creando degli “pseudo” ingranaggi, quando il variatore cerca di imitare il funzionamento dei classici cambi automatici. I vantaggi del variatore includono peso ridotto, efficienza e buona dinamica. Lo svantaggio è la riparazione estremamente costosa dei cambi automatici, nonché l'incapacità di lavorare con motori potenti.

Meccanica robotica. Strutturalmente, una tale scatola è molto simile a una scatola meccanica standard. Ha una frizione (o più) e alberi di trasmissione della potenza dal motore. Nel caso di una coppia di frizioni, una di esse è responsabile delle marce pari e la seconda di quelle dispari. Non appena l'elettronica conclude che è necessario cambiare, il disco di una frizione si apre dolcemente e la seconda, al contrario, si chiude. La differenza principale rispetto a una scatola manuale è il controllo completamente automatico. Non cambia neanche lo stile di guida, che rimane simile alla guida di una “automatica”.

I vantaggi includono un consumo di carburante ridotto, un prezzo accessibile, una velocità di cambio marcia molto elevata e un peso ridotto del cambio. Questa scatola ha anche alcuni inconvenienti. In alcune modalità di guida, il cambio di marcia può essere avvertito in modo abbastanza forte (soprattutto le prime versioni di scatole di questo tipo ne erano soggette). Costoso e difficile da riparare in caso di guasto.

*Gli specialisti Volkswagen hanno creato un nuovo robot unicoesimo preselettivo scatolaу attrezzi di seconda generazione - DSG (cambio a cambio diretto). Questo Trasmissione automatica combina tutte le moderne tecnologie di trasmissione di vario tipo. Il cambio di marcia viene eseguito manualmente, ma l'elettronica e vari meccanismi automatizzati sono responsabili dell'intero processo.

Di cosa è fatto il cambio automatico?

I produttori di riduttori migliorano costantemente il loro design nel tentativo di renderli più economici e funzionali. Tuttavia, ogni cambio automatico è costituito dai seguenti elementi di base:

• convertitore di coppia. Consiste di giranti della pompa e della turbina, reattore;
• pompa dell'olio;
• ingranaggio planetario. Nella progettazione di ingranaggi, gruppi di frizioni e frizioni;
• sistema di controllo elettronico - sensori, corpo valvola (solenoidi + valvole a spola), leva selettrice.

Convertitore di coppia in un cambio automatico svolge la funzione di una frizione: trasmette e aumenta la coppia dal motore al riduttore epicicloidale e stacca brevemente la trasmissione dal motore per cambiare marcia.

La ruota della pompa è collegata all'albero motore del motore e la ruota della turbina è collegata al riduttore epicicloidale attraverso l'albero. Il reattore si trova tra le ruote. Le ruote e il reattore sono dotati di pale di una certa forma. Tutti gli elementi del convertitore di coppia sono assemblati in un alloggiamento, che è riempito con fluido ATF.

Riduttore planetario è costituito da diversi ingranaggi planetari. Ogni ingranaggio planetario include un ingranaggio solare (centrale), un portasatelliti con ingranaggi satellitari e un ingranaggio corona (anello). Qualsiasi elemento dell'ingranaggio planetario può ruotare o bloccarsi (come abbiamo scritto sopra, la rotazione viene trasmessa dal convertitore di coppia).

Per cambiare una determinata marcia (prima, seconda, retromarcia, ecc.), è necessario bloccare uno o più elementi del planetario. Per questo vengono utilizzati frizioni e freni a frizione. La mobilità delle frizioni e dei freni è regolata attraverso i pistoni dalla pressione del fluido di lavoro ATF.

Sistema di controllo elettronico. Più precisamente, elettroidraulico, perché. l'idraulica viene utilizzata per cambiare direttamente le marce (frizioni on / off e fasce dei freni) e bloccare il motore a turbina a gas, mentre l'elettronica viene utilizzata per regolare il flusso del fluido di lavoro. Il sistema è composto da:

• idroblocco. È una piastra metallica con molti canali in cui sono installate valvole elettromagnetiche (solenoidi) e sensori. Il corpo valvola, infatti, controlla il funzionamento del cambio automatico in base ai dati ricevuti dalla centralina. Passa il liquido attraverso i canali agli elementi meccanici della scatola - frizioni e freni;
• sensori - velocità all'ingresso e all'uscita della scatola, temperatura del fluido, posizione della leva del cambio, posizione del pedale dell'acceleratore. Inoltre, l'unità di controllo del cambio automatico utilizza i dati dell'unità di controllo del motore;
• leva selettrice;
• ECU: legge i dati del sensore e determina la logica del cambio in base al programma.

Il principio di funzionamento della scatola automatica

Quando il conducente avvia l'auto, l'albero motore del motore ruota. Una pompa dell'olio viene avviata dall'albero motore, che crea e mantiene la pressione dell'olio nel sistema idraulico della scatola. La pompa fornisce fluido alla ruota della pompa del convertitore di coppia, inizia a ruotare. Le palette della girante della pompa trasferiscono il fluido alla girante della turbina, provocandone anche la rotazione. Per evitare il riflusso dell'olio, tra le ruote è installato un reattore fisso con pale di una configurazione speciale che regola la direzione e la densità del flusso dell'olio, sincronizzando entrambe le ruote. Quando le velocità di rotazione delle ruote della turbina e della pompa sono allineate, il reattore inizia a ruotare con esse. Questo momento è chiamato il punto di ancoraggio.

Inoltre, il lavoro include il computer, il corpo valvola e il riduttore epicicloidale. Il conducente sposta la leva del cambio in una determinata posizione. L'informazione viene letta dal sensore corrispondente, trasferita alla ECU, e lancia il programma corrispondente alla modalità selezionata. In questo momento, alcuni elementi dell'ingranaggio planetario stanno ruotando, mentre altri sono fissi. Il corpo valvola è responsabile del fissaggio degli elementi del riduttore epicicloidale: l'ATF viene alimentato sotto pressione attraverso determinati canali e preme i pistoni di attrito.

Come abbiamo scritto sopra, l'idraulica viene utilizzata per accendere / spegnere frizioni e fasce dei freni nelle trasmissioni automatiche. Il sistema di controllo elettronico determina il momento del cambio di marcia in base alla velocità e al carico del motore. Ogni campo di velocità (livello di pressione dell'olio) nel corpo valvola corrisponde a un canale specifico.

Quando il guidatore preme sull'acceleratore, i sensori leggono la velocità e il carico sul motore e trasmettono i dati alla ECU. Sulla base dei dati ricevuti, la ECU avvia un programma che corrisponde alla modalità selezionata: determina la posizione degli ingranaggi e il senso della loro rotazione, calcola la pressione del fluido, invia un segnale a un certo solenoide (valvola) e un canale corrispondente alla velocità si apre nel corpo valvola. Attraverso il canale, il liquido entra nei pistoni delle frizioni e delle fasce freno, che bloccano gli ingranaggi del riduttore epicicloidale nella configurazione desiderata. Questo accende / spegne la marcia desiderata.

Il cambio di marcia dipende anche dalla natura dell'aumento di velocità: con un'accelerazione graduale, le marce aumentano in sequenza, con un'accelerazione brusca, si accenderà prima una marcia inferiore. Questo è anche legato alla pressione: quando si preme delicatamente il pedale dell'acceleratore, la pressione aumenta gradualmente e la valvola si apre gradualmente. Con una forte accelerazione, la pressione aumenta bruscamente, esercita molta pressione sulla valvola e non ne consente l'apertura immediata.

L'elettronica ha notevolmente ampliato le capacità delle trasmissioni automatiche. I classici vantaggi delle trasmissioni automatiche idromeccaniche sono stati integrati con nuovi: una varietà di modalità, la capacità di autodiagnosi, l'adattabilità allo stile di guida, la possibilità di selezionare manualmente una modalità e il risparmio di carburante.

Qual è la differenza tra le trasmissioni automatiche?

Molti automobilisti continuano a guardare attivamente al cambio automatico e c'è un ampio elenco di ragioni per questo. Inoltre, la meccanica tradizionale non è scomparsa da nessuna parte. Il variatore sta gradualmente aumentando la sua presenza. Per quanto riguarda i robot, le prime versioni di queste scatole stanno perdendo terreno, ma vengono sostituite da soluzioni migliorate come i riduttori preselettivi.

Oggettivamente, anche i più affidabili cambi automatici esistenti non possono fornire lo stesso livello di affidabilità e durata della meccanica. Allo stesso tempo, il cambio manuale è notevolmente inferiore in termini di comfort e pone il guidatore di fronte alla necessità di dedicare troppo tempo e attenzione alla frizione e al selettore del cambio.

Se provi a guardare la situazione nel modo più obiettivo possibile, allora possiamo dire che ai nostri tempi è meglio e preferibile prendere un'auto con un classico. Tali scatole sono affidabili, convenienti per la riparazione e la manutenzione e si sentono bene in varie condizioni operative.

Per quanto riguarda quale cambio ti sentirai più a tuo agio, migliore e più piacevole da guidare, puoi tranquillamente metterlo al primo posto guida a velocità variabile.

La meccanica robotica si adatta ai proprietari di auto che preferiscono una modalità di movimento silenziosa in città e in autostrada e coloro che cercano di risparmiare carburante il più possibile. casella preselettiva (la seconda generazione di cambi robotizzati) è ottimale per la guida attiva, l'alta velocità e le manovre ad alta velocità.

Sì, se prendiamo la valutazione dell'affidabilità tra le trasmissioni automatiche, il primo posto è probabilmente il convertitore di coppia. CVT e robot condividono la seconda posizione.

Sulla base del parere degli esperti e delle loro previsioni, il futuro appartiene ancora ai CVT e ai box preselettivi. Hanno ancora molta strada da fare per crescere e migliorare. Ma ora queste scatole stanno diventando più semplici, più comode ed economiche, attirando così un vasto pubblico di acquirenti. Cosa scegliere esattamente, dipende da te.