Hydromekaaniset
Kaksi pyörää, joissa on terät toroidisessa kotelossa, joka on täytetty erityisellä nesteellä, on vääntömomentinmuunnin. Klassisissa hydromekaanisissa koneissa se korvaa olennaisesti kytkimen. Huolimatta vääntömomentinmuuntimen huomattavasta iästä (jonka saksalainen Fettinger keksi jo vuonna 1905), sen piirikaavio lähes vuosisadan ajan ei ole muuttunut. Mutta insinöörit yrittävät jatkuvasti parantaa muinaista suunnittelua. Esimerkiksi nykyaikaisissa koneissa lukituskytkin sulkeutuu melkein heti käynnistyksen jälkeen - tämä minimoi voimansiirron liukumisen, mikä johtaa tehon menetykseen. Ja uudessa kuuden nopeuden BMW-laatikossa vääntömomentti oli varustettu kaksinkertaisella vääntövärähtelyn vaimentimella epätasaisesta pyörimisestä päästä eroon (ЗР, 2007, nro 5).
Vaihteiden määrä kasvaa jatkuvasti dynamiikan ja taloudellisuuden parantamiseksi. Esimerkiksi Mercedes-Benz latasi 7G-Tronicinsa seitsemällä portaalla. Vaihdot ovat sujuvammat ja nopeammat kuin ennen. Samaan aikaan keskimääräinen auto kuluttaa 5% vähemmän polttoainetta. Kilpailijat hengittävät takaosaa - ensi vuonna ilmestyvässä uudessa BMW”seitsemässä” baijerilaiset suunnittelevat asentavansa 8-vaihteisen automaation, ja Lexus on jo varustanut edustavan LS460-sedanin vastaavalla laatikolla.
Mutta paljon nopeammin kuin mekaaninen täyttö automaattiset ohjausjärjestelmät kehittyvät. Hydrauliikan komentaja jätettiin vain halpoihin malleihin, muissa kytkimissä elektroniikka on vastuussa. Hän antaa tilauksia sähköisille, pneumaattisille tai hydraulisille toimilaitteille, jotka estävät planeettavaihteiden tarvittavat vaihteet. Tietotekniikka sai yksiköt toimimaan tarkemmin ja nopeammin. Esimerkiksi, kun painat jyrkästi kaasupoljinta, laatikko ei mene hammaspyörien läpi peräkkäin, vaan hyppää useita vaiheita. Viimeisimmän sukupolven prosessorit, jotka on “sidottu” auton muihin järjestelmiin nopeaan CAN-väylään, sammuttavat ilmastointilaitteen jopa kiihdytyksen aikana, jotta moottorin kaikki voimat voidaan siirtää pyörille. Lisäksi yhdistymisestä tuli helpompaa - on paljon mukavampaa mukauttaa tällainen laatikko toiseen moottoriin.
[caption id = "Attack_201284" align = "aligncenter" caption = "Talousarvion robottirasioiden anturien ja toimilaitteiden lohko jäljittelee uskollisesti automaattista konetta, mutta se on silti kaukana klassisesta vaihtoehdosta: 1 - kytkimen asentoanturi;
2 - sähköpumppu; 3 - kytkimen toimilaite; 4 - opas "]
[/kuvateksti] Elektroniikka antoi koneille ja muille ominaisuuksille, kuten manuaalinen siirtotila. Huolimatta erilaisista "yrityksen" nimistä - "Steptronic", "Tiptronic", "Servotronic", toimintaperiaate on sama. Tällaisen suunnittelun tarve on kyseenalainen, mutta faneja, jotka napsauttavat vipua tai melavaihteita, on edelleen. Insinöörit laittavat elektronisiin aivoihin lisäalgoritmeja - esimerkiksi urheilu- ja talvitilat. Ja etenkin älykkäät laatikot ovat oppineet sopeutumaan ajotyyliin. Viime aikoihin saakka vain luksusluokan autot autosivat tällaisilla järjestelmillä, nyt ne myös ilahduttavat Venäjän markkinoiden myydyimpien - Mitsubishi-Lancer ja Ford Focus - omistajia.
Jopa edistyneimmät hydromekaaniset laatikot eivät ole ilman haittoja. Esimerkiksi valmistuksen huomattava hinta ja monimutkaisuus, lisäksi tehonhäviöt ja polttoaineenkulutus ovat suurempia kuin mekaniikan kohdalla. Siksi insinöörit etsivät vaihtoehtoisia tapoja automatisoida.
ROBOTI SYY?
Vaikuttaa siltä, että se voisi olla yksinkertaisempaa ja selkeämpää - toimittaa manuaalinen vaihdelaatikko servoilla, joita automatisoidaan. Kuitenkin vain tietokoneiden kehittämisen myötä suunnittelijat ovat saavuttaneet kaikkien elementtien enemmän tai vähemmän koordinoidun työn.
Yksi yksinkertaisimmista vaihtoehdoista testattiin Mercedes-Benz A-luokassa. Tavallinen käsivalintainen vaihde, tavanomainen vipu ohjaamossa, mutta kytkinpoljinta ei ole - pyörien ja moottorin välinen yhteys katkaisee elektrohydrauliikan. Ohjausprosessori valvoo vivun ja kaasupolkimen sijaintia ja vapauttaa kytkimen oikeaan aikaan. Hän käyttää myös moottorin ja ABS-antureiden tietoja varmistaakseen vaivattomimman kytkennän eikä hukkaa moottoria hätäjarrutuksen aikana.
Monimutkaisempien, kytkimellä ja vaihdevaihteilla varustettujen robottivaihteiden yhteydessä hydraulisesti ohjatut toimilaitteet vastaavat tietokoneesta, kuten seitsemän nopeuden vaihdelaatikossa SMG (Sequential M Gearbox), joka asennetaan pääasiassa M-sarjan urheiluautoihin. Muuten, SMG käyttää vain 0, 08 s - edes kokenut kuljettaja ei saavuta sellaista nopeutta manuaalisella vaihdelaatikolla!
[caption id = "Attack_201289" align = "aligncenter" caption = "Toroidisen variaattorin kaavio:
1 - päälevy; 2 - orja-asema; 3 - välitelat. Vasemmassa kuvassa rullat koskettavat päälevyä suurimman säteen pisteessä ja seuraajat - minimipisteessä (ylävaihde). Oikealla rulla "]
[/kuvateksti] On olemassa ratkaisuja, jotka ovat helpompia ja halvempia - esimerkiksi Izitronik-yksiköissä, joita Valeo ja LuK valmistavat Opelille, vaihde vaihde ja purista askelmoottorit. Samanlainen järjestelmä toteutettiin Ford-Fusion-yksikössä. Totta, halvempi ei ole aina parempi. Budjettiruudut vahvistavat tämän postulaatin erittäin epämiellyttävillä viiveillä, nykäyksillä ja nykäyksillä kiihdytyksen ja moottorin jarrutuksen aikana. Näitä yksiköitä kuitenkin parannetaan. Toyota yhdellä myydyimmistä malleista - uudella - Corolla hylkäsi klassisen koneen robottirasian puolesta (ЗР, 2007, nro 3).
Vuodesta 2003 lähtien Volkswagen on asentanut kuuden nopeuden DSG (suoravaihteinen vaihdelaatikko) vaihdelaatikoita, joissa vaihteet vaihdetaan keskeyttämättä tehovirtausta. Muuten, baijerilaisilla on myös samanlainen kehitys, mutta sarjamalleista on liian aikaista puhua. Suunnittelun kohokohta - kaksi koaksiaalista käyttöakselia (yksi toisen sisällä) välittää vääntömomentin monilevykytkimiin. Yksi akseleista hallitsee parittomia vaiheita, toinen - parillisia. Kaksi vierekkäistä hammaspyörää kytketään jatkuvasti päälle, ja hydrauliset käyttölaitteet (elektroninen yksikkö komentaa heille, vastaanottaen tietoa tusinalta antureilta), sulkemalla ja vapauttamalla kytkimen, ohjaavat vääntömomenttia haluttua akselia pitkin (ЗР, 2003, nro 2).
Edut ovat ilmeiset: tuskin tunnet vaihtamisen hetkeä - aivan kuten hyvällä hydromekaanisella laatikolla. Mutta toisin kuin perinteiset automaatit, polttoaineenkulutus on alhaisempi kuin jopa mekaanisilla malleilla. Mutta kuten kaikilla rakenteellisesti monimutkaisilla yksiköillä, DSG: llä on yksi tärkeä haittapuoli - korkea hinta, joka ei salli sen tulla todella massiiviseksi.
KIILAKIIVI
Vaihteistoa on yritetty yksinkertaistaa säästämällä se ylimääräisistä vaihteista, ja sitä on tehty jo pitkään. Mutta vasta viime vuosina on käytetty jatkuvasti muuttuvia lähetyksiä - CVT-variaattoreita (jatkuvasti muuttuva lähetys, kirjaimellisesti - jatkuvasti muuttuva lähetys) todella laajalti.
Täällä vaihde muuttuu tasaisesti, ilman ominaisia nykäyksiä. Suunnitteluominaisuus: Vetohihnalla yhdistyvät veto- ja vetoakselien erilaiset kartiomaiset hihnapyörät - hihnapyörien työhalkaisija ja vastaavasti vaihde muuttuvat. Ensimmäiset kumihihnat eivät kestäneet kauan ja lähettivät vain vähäisen vääntömomentin, mikä kavensi jyrkästi variaattoreiden käyttöä. Portaattomien laatikoiden laajentuminen autoteollisuuteen alkoi viime vuosina, kun he alkoivat käyttää kiilamaista teräsvyötä, joka koostui trapetsilevyistä ja jonka keksi hollantilainen Van Doorn 50-luvulla.
Toinen ongelma on, miten moottori ja voimansiirto voidaan kytkeä irti, kun auto pysäytetään, koska CVT: llä ei ole vapaa-asentoa? Esimerkiksi Nissan Micraan asennettiin sähkömagneettinen jauhekytkin (työnesteeseen lisättiin metallihiukkasia, jotka “kiinnittävät” kiekot magneettikentän vaikutuksesta). Edellisen sukupolven Honda Civic katkaisee monilevykytkimen, jota tietokone myös ohjaa. Ja saksalainen yritys ZF, jonka yksiköitä käytetään monissa automaateissa, on mukautettu variaattoriin … vääntömomentinmuunnin.
Pitkään aikaa tällaiset laatikot eivät olleet kovin suosittuja epätavallisen ominaisuuden takia. Ohjausyksikkö valitsee moottorin nopeuden, jolla voimayksikkö tuottaa parhaan dynamiikan - kiihdytyksen aikana vain vaihde muuttuu, ja moottori laulaa edelleen yksitoikkoisesti yhdellä nuotilla. Nissan-insinöörit ehdottivat ensin yhtä ratkaisua tähän ongelmaan -”virtuaalisia” lähetyksiä, toisin sanoen elektronisen yksikön asettamia kiinteitä askelia. Muuten, heidän kanssaan variaattorit näyttivät manuaalitilassa.
Audi toi paljon innovaatioita CVT-autojen kehitykseen. Multitronic-kokoonpanossa, joka asennetaan myös uuteen A5-malliin (ЗР, 2007, nro 6), kiilahihnat korvattiin ketjulla, joka koostui 1025 lenkistä. Vääntömomentti välittyy kitkan vuoksi levyjen päiden ja hihnapyörien pintojen välillä. Neutraali tarjoaa monilevyisen kytkimen. Älykäs elektroninen ohjausjärjestelmä mahdollistaa kuuden näennäiskäytön manuaalisen vaihtamisen ja tarjoaa moottoreille hyvän jarrutuksen, mutta myös lisää moottorin nopeutta kasvavalla nopeudella. Eli jos kaasupoljinta painetaan vain neljäsosa, moottori pyörii vain nopeuteen 3000 rpm. Voimakkaalla kiihdytyksellä tietokone lakkaa pitämästä akustista mukavuutta, jolloin moottori saavuttaa maksimitehon kierrosluvulla minuutissa.
Nissanin Gloria- ja Skyline-malleille asentamat Ekstroid-variaattorit ovat erilaiset. Perusero on, että isäntä- ja orjalevyjen välillä on teloja, jotka kääntyvät haluttuun kulmaan muuttaen vaihdesuhdetta. Voima, jolla rullia painetaan levyihin, nousee 10 tonniin, joten osat on valmistettu lujasta teräksestä, vaihdeöljyä käytetään erityislisäaineilla. Lisäksi kaksi variaattoria työskentelevät Ekstroid-ruudussa osien purkamiseksi ja yksikön koon pienentämiseksi. Planeettavaihde tarjoaa peruutusvaihteen, ja vääntömomentti on vastuussa”vapaa-asennosta”. Suunnittelutemppujen avulla voitiin välittää melko huomattava vääntömomentti 6-sylinterisen turboahdetun moottorin variaattorille - 300 N.m.