Das Automatikgetriebe eines Autos und das Funktionsprinzip. Arten von Automatikgetriebe

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-19 13:33

Automatikgetriebe erfreuen sich in letzter Zeit immer größerer Beliebtheit. Und dafür gibt es Gründe. Eine solche Box ist einfacher zu bedienen und erfordert kein ständiges „Spiel“mit der Kupplung im Stau. In Großstädten ist ein solcher Checkpoint keine Seltenheit. Aber das automatische Getriebe unterscheidet sich erheblich von der klassischen Mechanik. Viele Autofahrer haben Angst, Autos mit einer solchen Box zu nehmen. Ihre Befürchtungen sind jedoch nicht gerechtfertigt. Bei ordnungsgemäßem Betrieb hält ein Automatikgetriebe nicht weniger als die Mechanik. Aber um es besser zu verstehen, sollten Sie das Gerät des Automatikgetriebes eines Autos im Detail studieren. Darüber werden wir in unserem heutigen Artikel sprechen.

Sorten

Es gibt verschiedene Arten dieser Kisten. Sie unterscheiden also:

• Hydromechanisches Automatikgetriebe.
• Robotic (DSG).
• Variator.

Was sind die Merkmale von jedem von ihnen? Siehe unten.

KlassischAutomatikgetriebe

Hydromechanische Getriebe sind die gängigsten Automatikgetriebe. Das Gerät einer solchen Box setzt das Vorhandensein eines Drehmomentwandlers, eines Sch altgetriebes und eines Steuersystems voraus. Dieses Design wird jedoch bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb praktiziert. Wenn es sich um ein Auto mit Frontantrieb handelt, ist das Differential auch im Automatikgetriebe und im Hauptgetriebe enth alten.

Der Drehmomentwandler (umgangssprachlich "Donut" genannt) ist die Haupteinheit in diesem Getriebe. Es dient zur Änderung und Übertragung des Drehmoments vom Motorschwungrad zum Sch altgetriebe. Der Donut dient auch dazu, Schwingungen und Vibrationen zu dämpfen, die bei der Übertragung von Rotationskräften vom Verbrennungsmotor entstehen.

Drehmomentwandler besteht aus mehreren Rädern. Das ist:

• Turbine.
• Reaktor.
• Pumpenrad.

Das Design umfasst auch zwei Kupplungen - Blockierung und Freilauf. Alle diese Details sind in einem separaten ringförmigen Gehäuse eingeschlossen, das wie ein Donut aussieht (daher der spezifische Name).

Das Pumpenrad ist mit der Kurbelwelle des Motors verbunden. Turbine interagiert mit einem manuellen Getriebe. Zwischen diesen beiden Elementen befindet sich das Reaktorrad. Es ist im Gegensatz zu allen anderen bewegungslos. Jedes Rad des Hydrauliktransformators des Automatikgetriebes hat Schaufeln, zwischen denen die ATP-Arbeitsflüssigkeit fließt.

Die Überbrückungskupplung des Automatikgetriebes dient dazu, die GTF (Donut) in bestimmten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors zu blockieren. Kupplung frei(auch als Überfahren bezeichnet) dreht das Reaktorrad in die entgegengesetzte Richtung.

GTF-Arbeit

Es wird in einem geschlossenen Kreislauf durchgeführt. Die ATP-Flüssigkeit beginnt also von der Pumpe zur Turbine und dann zum Reaktorrad zu fließen. Aufgrund der speziellen Form der Schaufeln beginnt die Öldurchflussrate stetig zu wachsen. Die ATP-Flüssigkeit bewirkt, dass sich das Pumpenrad schneller dreht. Dies erhöht die Drehmomentkraft. Übrigens wird sein maximaler Parameter bei minimalen Geschwindigkeiten erreicht. Dies ist notwendig, damit das Auto auch unter Last reibungslos anfährt. Wenn das Auto an Fahrt gewinnt, rastet die Kupplung ein und der Drehmomentwandler blockiert. In dieser Situation erfolgt eine direkte Drehmomentübertragung. Bemerkenswert ist, dass die Überbrückungskupplung im Automatikgetriebe in allen Gängen, auch im Rückwärtsgang, aktiviert wird.

Moderne Autos haben eine Rutschkupplung. Dieser Modus verhindert ein vollständiges Blockieren der Mechanik, was sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch und die Laufruhe auswirkt.

Planetengetriebe

Diese Baugruppe fungiert als Sch altgetriebe. Das Getriebe kann für vier, sechs, sieben oder acht Gänge ausgelegt werden. In seltenen Fällen wird ein Neungang-Automatikgetriebe verwendet (z. B. bei Land Rover-Fahrzeugen).

Wir untersuchen weiterhin das Automatikgetriebe. Das Planetengetriebe besteht aus mehreren sequentiellen Zahnrädern. Sie bilden einen Planetenradsatz. Jede der Geschwindigkeiten enthält mehrereArtikel:

• Der Zahnkranz.
• Satelliten.
• Sonnenrad.
• Netzbetreiber.

Wie erfolgt die Drehmomentänderung? Beim Studium der Vorrichtung des Drehmomentwandlers des Automatikgetriebes ist zu beachten, dass dieser Vorgang unter Verwendung mehrerer Elemente des Planetenradsatzes ausgeführt wird. Dies war der Träger, sowie zwei Zahnräder (Sonne und Krone). Wenn Sie letzteres blockieren, können Sie das Übersetzungsverhältnis erhöhen. Das Sonnenrad hingegen reduziert dieses Verhältnis. Und der Träger ändert die Drehrichtung der Elemente.

Die Verriegelung erfolgt mit Kupplungen. Dies ist eine Art Bremse, die bestimmte Teile des Getriebes hält, indem sie sie mit dem Getriebegehäuse verbindet. Je nach Automarke („Mazda“ist dies oder „Ford“) geht das Automatikgetriebe von einer Band- oder Lamellenbremse aus. Es schließt mit Hydraulikzylindern. Letztere werden vom Verteilermodul gesteuert. Eine Überholkupplung wird verwendet, um zu verhindern, dass sich der Träger in die entgegengesetzte Richtung dreht.

Elektronisches System

Die Einrichtung und der Betrieb des Automatikgetriebes eines modernen Autos ist ohne ein elektronisches Steuersystem nicht möglich. Beinh altet:

• Steuergerät.
• Eingangssensoren.
• Wahlsch alter für Automatikgetriebe (wir werden uns später mit seiner Einrichtung befassen).
• Verteilungsmodul.

Beachten Sie, dass die Liste der Eingabeelemente ziemlich umfangreich ist. Dazu gehören also Sensoren:

• Gaspedalstellungen.
• Temperaturen von ATP-Flüssigkeit.
• Einlass- und Auslasswellendrehzahlen.
• Automatische Gangwahlpositionen.

Das Steuergerät Automatikgetriebe verarbeitet ständig die Signale, die von diesen Elementen kommen und erzeugt Steuerimpulse für die Aktuatoren. Dieses Gerät kommuniziert mit dem Motorsteuergerät.

Das Verteilermodul aktiviert die Reibungskupplungen und regelt den Fluss der ATP-Flüssigkeit im Getriebe. Dieses Modul besteht aus Steuerschiebern und mechanisch betätigten Magnetventilen. Diese Teile sind in einem separaten Aluminiumgehäuse eingeschlossen und durch Kanäle miteinander verbunden.

Ein wichtiges Element im Honda-Automatikgetriebe sind die Solenoide. Sie werden auch Magnetventile genannt. Sie werden benötigt, um den Druck des Getriebeöls zu regulieren. Und die Spulen führen den Betriebsmodus der Box aus. Die Betätigung der Elemente erfolgt über den Sch althebel des Automatikgetriebes.

Da ATP-Öl das Hauptarbeitsmedium ist, ist in der Vorrichtung jedes Automatikgetriebes eine Zahnradpumpe vorgesehen. Es arbeitet von der Nabe des Drehmomentwandlers und ist die Basis des Hydrauliksystems des Getriebes. Zur Kühlung des Öls im Mercedes-Automatikgetriebe ist ein spezieller Wärmetauscher vorgesehen. Dies ist ein kleiner Kühler, der sich vor dem Auto befindet. Bei einigen Modellen ist es dem Hauptkühlmittelkühler des Motors beigelegt.

Wählsch alter Automatikgetriebe

Dieser Teil steuert direkt das Automatikgetriebe. Es gibt mehrere automatische Übertragungsmodi:

• Parken.
• Rückwärts.
• Neutral.
• Fahren (vorwärts bewegen).

Bei einigen Nissan-Fahrzeugen das Automatikgetriebesetzt das Vorhandensein eines Sportmodus voraus. Um es einzusch alten, müssen Sie den Getriebewähler in Position S bringen. Der Modus unterscheidet sich darin, dass die Gangsch altung bei höheren Motordrehzahlen durchgeführt wird. Dies führt zu mehr Drehmoment und Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn wir den Qashqai Nissan betrachten, geht das Automatikgetriebe auch von einem manuellen Sch altmodus aus. Eine solche Box heißt "Tiptronic".

DSG Robotergetriebe

Dies ist eine Entwicklung des Volkswagen-Audi-Konzerns. Dieser Kontrollpunkt erschien Mitte der 2000er Jahre und ist an den meisten Skoda- und Audi-Fahrzeugen sowie an Volkswagen (einschließlich Tuareg) installiert.

Ein wesentliches Merkmal des automatischen DSG sind schnelle Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung. Dadurch können Sie die Leistung und Effizienz des Getriebes steigern. Autos mit DSG haben eine gute Beschleunigungsdynamik. Gleichzeitig haben sie im Vergleich zu klassischen Drehmomentwandlern einen geringeren Kraftstoffverbrauch.

Design und Funktionsweise dieser Art von Automatikgetriebe unterscheiden sich erheblich von den bisherigen Getrieben. Es gibt also keinen üblichen "Donut". Die Drehmomentübertragung erfolgt über zwei Kupplungen. Zusätzlich kann bei dieser Art von Automatikgetriebe eine Diebstahlsicherung eingebaut werden.

DSG-Getriebe

Enthält:

• Zweimassenschwungrad.
• Zwei Zahnradreihen.
• Achsantrieb und Differenzial.
• Elektronisches Kontrollsystem.
• DoppeltKupplung.

Es ist alles in einer Metallbox eingeschlossen. Wenn wir von der Doppelkupplung sprechen, sorgt sie dafür, dass die Kraft gleichzeitig auf die zweite und erste Zahnradreihe übertragen wird. Wenn es sich um ein Sechsgang-DSG handelt, hat die Box eine Antriebsplatte (sie ist über eine Eingangsnabe mit einem Zweimassenschwungrad verbunden) und Reibungskupplungen. Letztere sind über die Hauptnabe mit den Räderwerken verbunden.

Übrigens kann der Kupplungstyp auf der DSG-Box abweichen. Wenn es sich um einen Sechsgang handelt, verwendet das Design eine Nasskupplung. Öl sorgt nicht nur für Schmierung, sondern auch für Kühlung der Reibscheiben. Dadurch wird die Ressource der Zuschlagstoffe deutlich erhöht.

Wenn wir über das Siebenganggetriebe sprechen, wird hier ein trockenes Schema angewendet. Dadurch wird der Ölverbrauch erheblich reduziert. Wenn im ersten Fall für den Betrieb des DSG mindestens sechseinhalb Liter erforderlich waren, dann im zweiten - nicht mehr als zwei. Die Pumpe, die das Schmiermittel pumpt, ist elektrisch. Dieses Design ist laut Experten weniger zuverlässig und hat keine hohen Ressourcen.

Bei den Gängen ist der erste für den Betrieb des Rückwärtsgangs und der ungeraden Geschwindigkeiten verantwortlich. Der zweite wird verwendet, um gerade Gänge zu steuern. Jede der Reihen ist eine Sekundär- und eine Primärwelle mit einem bestimmten Satz von Zahnrädern. Das Primärelement ist vollständig und koaxial, und die Zahnräder sind starr mit der Welle verbunden. Gleichzeitig drehen sich die Sekundärzahnräder frei. Auch im Design gibt es Synchronisierer. Sie erleichtern die Aufnahme einer bestimmten Geschwindigkeit in den Checkpoint. Zudas Auto rückwärts fahren könnte, ist im DSG-Kasten eine Zwischenwelle vorgesehen, die mit einem Rückwärtsgang ausgestattet ist.

Die Gangsch altung wird elektronisch gesteuert. Es umfasst verschiedene Sensoren, eine Steuereinheit und eine elektrohydraulische Einheit mit einer Vielzahl von Aktuatoren. Das Steuermodul befindet sich im Kurbelgehäuse des automatischen Robotergetriebes. Während des Betriebs des Getriebes analysieren die Sensoren die Drehzahl der Wellen am Ab- und Eingang, den Öldruck, die Position der Sch altgabeln sowie die Temperatur des Schmiermittels. Basierend auf diesen Signalen implementiert das Steuergerät den einen oder anderen Regelalgorithmus.

Dank des Blocks wird der Hydraulikkreislauf des Getriebes gesteuert. Dieses System beinh altet:

• Verteilerspulen. Sie werden vom Sch althebel aus betätigt.
• Magnetventile. Diese Elemente werden verwendet, um die Geschwindigkeit zu wechseln.
• Druckregelventile. Dank ihnen funktioniert die Rutschkupplung.

Die letzten beiden Komponenten beziehen sich auf die Aktorik des Robotergetriebes.

Außerdem bietet das Design dieser Box einen Multiplexer. Es ermöglicht die Ansteuerung von Hydraulikzylindern mit Magnetventilen. Bemerkenswerterweise ist die Zahl der ersteren doppelt so hoch wie die der letzteren. So werden in der Ausgangsposition des Elements einige Hydraulikzylinder aktiviert und in der Arbeitsposition andere.

Der Algorithmus des Robotergetriebes besteht im sequentiellen Sch alten mehrerer Gänge. Also, wenn das Auto anfängt, sich auf dem ersten, dem zweiten zu bewegenbereits mit der zweiten Festplatte beschäftigt. Nach einer Reihe bestimmter Umdrehungen erfolgt eine sofortige Umsch altung. Schließlich muss das System nicht die eine oder andere Welle auswählen - die Gänge haben bereits begonnen zu arbeiten.

Wo wird dieses Getriebe eingesetzt? Grundsätzlich wird DSG bei Fahrzeugen der Klassen B, C und D eingesetzt. In vielerlei Hinsicht hängt alles von den technischen Eigenschaften des Motors selbst ab. Eine Sechsgangbox kann also einem Drehmoment von 350 Nm standh alten. Und das Siebenband-DSG ist nur 250. Daher wird eine solche Box nicht in leistungsstarke Autos eingebaut.

Variator

Dies ist eine relativ neue Art von Automatikgetriebe, obwohl die ersten Exemplare bereits im 59. Jahr verwendet wurden. Das erste Auto mit variablem Getriebe war also der Daf. Darüber hinaus wurde dieses Schema von Herstellern wie Ford und Fiat praktiziert. Diese Box war jedoch erst vor 10 Jahren weit verbreitet. Jetzt wird dieses Getriebe in Autos verwendet:

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

Das Hauptmerkmal ist, dass es per se keine Zahnräder hat. Der Variator ist ein stufenloses Getriebe, das für einen sanften Wechsel der Übersetzungsverhältnisse sorgt, wenn das Fahrzeug beschleunigt. Der Hauptvorteil eines solchen Getriebes ist die optimale Abstimmung der Belastung des Autos mit der Kurbelwellendrehzahl. Dies führt zu einer hohen Kraftstoffeffizienz und Produktivität. Auch die Laufruhe wird merklich verbessert, denn Ruckeln beim dynamischen Beschleunigen sind hier ausgeschlossen.

Das Auto nimmt schnell Fahrt auf, ohne zu ruckeln, so sanft wie möglich. Aufgrund bestimmter Drehmoment- und Leistungsbeschränkungen werden variable Automatikgetriebe jedoch nur bei Autos und einigen Frequenzweichen verwendet. Auch die Kosten für das Auto am Variator steigen merklich, da dieses Getriebe ziemlich Hightech ist.

Geräte und Typen

Es gibt nur zwei Arten dieser Übertragungen. Dies ist ein Ringkern- und Keilriemenvariator. Letzteres ist das am weitesten verbreitete. Aber unabhängig vom Typ haben sie das gleiche Gerät (Toyota-Automatikgetriebe ist keine Ausnahme). Das Design beinh altet also:

• CVT-Getriebe.
• Mechanismus, der Drehmoment überträgt.
• Steuerungssystem.
• Mechanismus zum Ausrücken des Getriebes und zum Einlegen des Rückwärtsgangs.

Damit die Box Drehmoment wahrnehmen und übertragen kann, werden folgende Kupplungsmechanismen aktiviert:

• Automatische Zentrifuge. Verwendet bei Transmatic CVTs.
• Multidisc nass. Dies sind Multimatic-Variatoren.
• Elektronisch ("Hyper"-Boxen, die in einigen japanischen Autos verwendet werden).
• Drehmomentwandler. Beispiele hierfür sind Extroid-, Multidrive- und Multimatic-Getriebe.

Die letzte Verbindungsart ist die beliebteste und einfallsreichste. Beachten Sie, dass der variable Getriebeantrieb selbst ein Riemen oder eine Kette sein kann.

Der erste Typ besteht aus einem oder zwei Riemenantrieben. auch inDas Automatikgetriebe von Toyota umfasst zwei Riemenscheiben. Letztere bilden eine Art Kegelscheiben, die sich auseinander und auseinander bewegen können. Somit wird der Durchmesser der Riemenscheibe verändert. Um die Kegel näher zusammenzubringen, sind im Mazda-Automatikgetriebe spezielle Federn vorgesehen (manchmal wird Zentrifugalkraft verwendet). Die Kegelscheibe hat einen Neigungswinkel von 20 Grad. Dadurch bewegt sich der Antriebsriemen mit minimalem Widerstand.

Bei Multitronic CVTs wird eine Metallkette verwendet. Es besteht aus mehreren Platten, die durch Achsen verbunden sind. Dieses Design hat eine gute Flexibilität. Der Biegeradius beträgt bis zu 25 Millimeter. Im Gegensatz zu einem Riemenvariator sorgt ein Kettenvariator für eine Drehmomentübertragung durch Punktkontakt der Laschen mit den Scheiben. In diesen Bereichen treten hohe Spannungen auf. Dank dieses Schemas werden der minimale Verlust bei der Drehmomentübertragung und der beste Wirkungsgrad sichergestellt. Kegelscheiben sind aus hochfestem Wälzlagerstahl gefertigt.

Aufgrund der Konstruktionsmerkmale und Anordnung ist der Ventilkörper des Automatikgetriebes nicht in der Lage, eine Rückwärtsbewegung bereitzustellen. Daher werden im Variator Hilfsmechanismen verwendet, um den Rückwärtsgang einzulegen. Das ist ein Planetengetriebe. Es hat die gleiche Vorrichtung und das gleiche Funktionsprinzip wie bei klassischen Wandlerautomatikgetrieben.

Auch bei der Gest altung eines solchen Checkpoints gibt es ein elektronisches Kontrollsystem. Es sorgt für eine synchrone Verstellung des Durchmessers der Variatorscheibe in Abhängigkeit von der aktuellen Motordrehzahl. Dieses Systembietet und die Einbeziehung der Rückwärtsübertragung. Der Variator wird über den Wahlsch alter gesteuert, der sich in der Kabine befindet. Die Steuermodi sind die gleichen wie bei einem herkömmlichen Automatikgetriebe. Auch die Einrichtung und Reparatur dieser Boxen ist ähnlich. Wir stellen jedoch fest, dass viele Dienste Angst haben, diese Autos in Arbeit zu nehmen, weil sie einfach nicht über die entsprechende Erfahrung verfügen. Eine solche Kiste ist erst kürzlich in Russland aufgetaucht, und es gibt viele Mythen über die Richtigkeit der Wartung und Reparatur. Experten sagen, dass es für ein solches Getriebe ausreicht, nur das Öl rechtzeitig zu wechseln und den Mechanismus selbst nicht zu überhitzen.

Schlussfolgerung

Also haben wir herausgefunden, welche Arten von Automatikgetrieben es gibt, wie es funktioniert und wie es funktioniert. Was soll ein normaler Autoliebhaber wählen? Die Betriebserfahrung zeigt, dass es am besten wäre, ein Auto mit einem klassischen Wandlerautomatikgetriebe zu kaufen. Eine solche Box ist vielen bekannt - sie kann in jedem Service repariert und gewartet werden. Darüber hinaus zeichnen sich moderne Maschinen dieses Typs durch eine gute Ressource von 300-400.000 Kilometern aus. Was den DSG-Roboter und den stufenlosen Variator betrifft, pflegen solche Boxen nicht mehr als 150.000 auf unseren Straßen. Dann beginnen Probleme und ernsthafte Investitionen. Daher sollten Sie von einem Kauf absehen.