เกียร์อัตโนมัติทำงานอย่างไร

เกียร์อัตโนมัติหรือเกียร์อัตโนมัติเป็นเกียร์ที่เลือกอัตราส่วนที่เหมาะสมตามสภาพการขับขี่โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของคนขับ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการขับขี่ที่ดี ตลอดจนความสะดวกสบายในการขับขี่ของผู้ขับขี่

ผู้ขับขี่รถยนต์หลายคนไม่สามารถเชี่ยวชาญใน "กลไก" และความซับซ้อนของการเปลี่ยนเกียร์ได้ แต่อย่างใด ดังนั้นพวกเขาจึงเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ที่มี "เกียร์อัตโนมัติ" โดยไม่ลังเล แต่ที่นี่ต้องระลึกไว้เสมอว่ากล่องอัตโนมัตินั้นแตกต่างกันและแต่ละกล่องก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

ประเภทของเกียร์อัตโนมัติ

การส่งสัญญาณอัตโนมัติมีหลายประเภทหลัก - กลศาสตร์หุ่นยนต์, ตัวแปรผันและระบบส่งกำลังแบบไฮดรอลิกส์

กระปุกเกียร์ไฮโดรแมคคานิค. กระปุกเกียร์ประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเป็นที่รู้จักจากรถยนต์รุ่นเก่าที่มีเครื่องจักรอัตโนมัติ ลักษณะเฉพาะของกล่องนี้รวมถึงความจริงที่ว่าล้อและเครื่องยนต์ไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงและ "ของเหลว" ของตัวแปลงแรงบิดมีหน้าที่ในการส่งแรงบิด

ข้อดีของเครื่องจักรอัตโนมัติดังกล่าวคือความนุ่มนวลในการเปลี่ยนความสามารถในการ "ย่อย" แรงบิดของเครื่องยนต์ที่ทรงพลังและความสามารถในการอยู่รอดสูงของกล่องดังกล่าว ข้อเสีย - การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่สูงขึ้น, การเพิ่มมวลรวมของรถ, การลากจูงรถด้วยกล่องดังกล่าวเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาอย่างมาก

ตัวแปร (CVT). กล่องนี้มีความแตกต่างอย่างมากจาก "อัตโนมัติ" ทั่วไป ในทางเทคนิคแล้ว ไม่มีสิ่งที่เรียกว่า "การขยับ" อยู่ในนั้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมกล่องนี้จึงเรียกอีกอย่างว่า "การส่งผ่านแบบแปรผันอย่างต่อเนื่อง" อัตราทดเกียร์ในเกียร์อัตโนมัติดังกล่าวเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องและราบรื่น ช่วยให้คุณ "บีบ" กำลังสูงสุดออกจากเครื่องยนต์

ข้อเสียเปรียบหลักของตัวแปรคือความน่าเบื่อของ "เสียง" การเร่งความเร็วอย่างเข้มข้นของรถเกิดขึ้นพร้อมกับเสียงเครื่องยนต์ที่ดังอย่างต่อเนื่อง ซึ่งไม่ใช่ว่าผู้ขับขี่ทุกคนจะทนได้ ในรุ่นใหม่พวกเขาพยายามแก้ปัญหานี้ด้วยการสร้างเกียร์ "หลอก" เมื่อตัวแปรพยายามเลียนแบบการทำงานของกระปุกเกียร์อัตโนมัติแบบคลาสสิก ข้อดีของชุดแปรผัน ได้แก่ น้ำหนักที่ลดลง ประสิทธิภาพ และไดนามิกที่ดี ข้อเสียคือการซ่อมแซมกระปุกเกียร์อัตโนมัติที่มีราคาแพงมากรวมถึงการไม่สามารถทำงานร่วมกับเครื่องยนต์ที่ทรงพลังได้

กลศาสตร์หุ่นยนต์. โครงสร้างกล่องดังกล่าวคล้ายกับกล่องกลไกมาตรฐาน มีคลัตช์ (หรือหลายตัว) และเพลาส่งกำลังจากเครื่องยนต์ ในกรณีของคลัตช์คู่ หนึ่งในนั้นรับผิดชอบเกียร์คู่ และอีกอันสำหรับคี่ ทันทีที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ลงความเห็นว่าจำเป็นต้องเปลี่ยน แผ่นคลัตช์หนึ่งจะเปิดอย่างราบรื่น และในทางกลับกันจะปิดลง ข้อแตกต่างหลักจากกล่องธรรมดาคือการควบคุมอัตโนมัติทั้งหมด สไตล์การขับขี่ไม่เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ซึ่งยังคงคล้ายกับการขับขี่แบบ "อัตโนมัติ"

ข้อดี ได้แก่ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่ลดลง ราคาย่อมเยา ความเร็วในการเปลี่ยนเกียร์สูงมาก และน้ำหนักกระปุกเกียร์ต่ำ กล่องนี้ยังมีข้อบกพร่องบางอย่าง ในโหมดการขับขี่บางโหมด คุณจะรู้สึกได้ถึงการเปลี่ยนเกียร์ค่อนข้างรุนแรง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งกล่องประเภทนี้ในเวอร์ชันแรกๆ มีราคาแพงและยากต่อการซ่อมในกรณีที่เสีย

*ผู้เชี่ยวชาญของ Volkswagen ได้สร้างหุ่นยนต์ตัวใหม่ที่ไม่เหมือนใครเลือกล่วงหน้า กล่องу เกียร์รุ่นที่สอง - DSG (กระปุกเกียร์โดยตรง) นี้ เกียร์อัตโนมัติ รวมเทคโนโลยีการส่งสัญญาณที่ทันสมัยทุกประเภท การเปลี่ยนเกียร์ดำเนินการด้วยตนเอง แต่อิเล็กทรอนิกส์และกลไกอัตโนมัติต่างๆ มีหน้าที่รับผิดชอบในกระบวนการทั้งหมด

เกียร์อัตโนมัติทำมาจากอะไร?

ผู้ผลิตกล่องเกียร์กำลังปรับปรุงการออกแบบอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ประหยัดและใช้งานได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม เกียร์อัตโนมัติแต่ละรุ่นประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานดังต่อไปนี้:

• แปลงแรงบิด. ประกอบด้วยล้อปั๊มและกังหัน เครื่องปฏิกรณ์
• ปั้มน้ำมัน
• เกียร์ดาวเคราะห์ ในการออกแบบเกียร์ ชุดคลัตช์ และคลัตช์
• ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ - เซ็นเซอร์, ตัววาล์ว (โซลินอยด์ + สปูลวาล์ว), คันเกียร์

แปลงแรงบิด ในระบบเกียร์อัตโนมัติ จะทำหน้าที่เหมือนคลัตช์: ส่งและเพิ่มแรงบิดจากเครื่องยนต์ไปยังกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ และตัดการเชื่อมต่อเกียร์จากเครื่องยนต์ชั่วครู่เพื่อเปลี่ยนเกียร์

ล้อปั๊มเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ และล้อเทอร์ไบน์เชื่อมต่อกับกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ผ่านเพลา เครื่องปฏิกรณ์ตั้งอยู่ระหว่างล้อ ล้อและเครื่องปฏิกรณ์มีใบมีดที่มีรูปร่างบางอย่าง องค์ประกอบทั้งหมดของทอร์กคอนเวอร์เตอร์ประกอบอยู่ในตัวเรือนเดียวซึ่งเต็มไปด้วยของเหลว ATF

ตัวลดดาวเคราะห์ ประกอบด้วยเฟืองดาวเคราะห์หลายตัว เฟืองของดาวเคราะห์แต่ละอันประกอบด้วยเฟืองของดวงอาทิตย์ (ส่วนกลาง) เฟืองของดาวเคราะห์ที่มีเฟืองของดาวเทียม และเฟืองมงกุฎ (วงแหวน) องค์ประกอบใด ๆ ของเฟืองดาวเคราะห์สามารถหมุนหรือบล็อกได้ (ตามที่เราเขียนไว้ข้างต้น การหมุนจะถูกส่งมาจากทอร์กคอนเวอร์เตอร์)

หากต้องการเปลี่ยนเกียร์บางอย่าง (เกียร์หนึ่ง เกียร์สอง เกียร์ถอยหลัง ฯลฯ) คุณต้องปิดกั้นองค์ประกอบของท้องฟ้าจำลองอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบ ใช้คลัตช์และเบรกแรงเสียดทานสำหรับสิ่งนี้ ความคล่องตัวของคลัตช์และเบรกถูกควบคุมผ่านลูกสูบโดยแรงดันของสารทำงาน ATF

ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์. อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นคือไฟฟ้าไฮดรอลิกเพราะ ระบบไฮดรอลิกส์ใช้เพื่อเปลี่ยนเกียร์โดยตรง (เปิด/ปิดคลัตช์และแถบเบรก) และบล็อกเครื่องยนต์กังหันก๊าซ และอิเล็กทรอนิกส์ใช้เพื่อปรับการไหลของของเหลวทำงาน ระบบประกอบด้วย:

• ไฮโดรบล็อก เป็นแผ่นโลหะที่มีหลายช่องซึ่งติดตั้งวาล์วแม่เหล็กไฟฟ้า (โซลินอยด์) และเซ็นเซอร์ ในความเป็นจริง ตัววาล์วควบคุมการทำงานของเกียร์อัตโนมัติตามข้อมูลที่ได้รับจาก ECU ส่งของเหลวผ่านช่องทางไปยังองค์ประกอบทางกลของกล่อง - คลัตช์และเบรก
• เซ็นเซอร์ - ความเร็วที่ทางเข้าและทางออกของกล่อง, อุณหภูมิของเหลว, ตำแหน่งคันเกียร์, ตำแหน่งคันเร่ง นอกจากนี้ ชุดควบคุมเกียร์อัตโนมัติยังใช้ข้อมูลจากชุดควบคุมเครื่องยนต์
• คันโยกตัวเลือก;
• ECU - อ่านข้อมูลเซ็นเซอร์และกำหนดตรรกะการเปลี่ยนเกียร์ตามโปรแกรม

หลักการทำงานของกล่องอัตโนมัติ

เมื่อคนขับสตาร์ทรถ เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์จะหมุน ปั๊มน้ำมันเริ่มต้นจากเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งสร้างและรักษาแรงดันน้ำมันในระบบไฮดรอลิกของกล่อง ปั๊มส่งของเหลวไปยังล้อปั๊มทอร์กคอนเวอร์เตอร์ และเริ่มหมุน ใบพัดของล้อปั๊มถ่ายเทของไหลไปยังล้อเทอร์ไบน์ ทำให้ล้อหมุนเช่นกัน เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำมันไหลกลับ มีการติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์แบบคงที่พร้อมใบมีดที่มีการกำหนดค่าพิเศษระหว่างล้อ - จะปรับทิศทางและความหนาแน่นของการไหลของน้ำมันโดยซิงโครไนซ์ล้อทั้งสอง เมื่อความเร็วของการหมุนของกังหันและล้อปั๊มอยู่ในแนวเดียวกัน เครื่องปฏิกรณ์จะเริ่มหมุนไปพร้อมกัน ช่วงเวลานี้เรียกว่าจุดยึด

นอกจากนี้ยังมีคอมพิวเตอร์ ตัววาล์ว และกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์รวมอยู่ด้วย ผู้ขับขี่เลื่อนคันเกียร์ไปยังตำแหน่งที่กำหนด ข้อมูลจะถูกอ่านโดยเซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้อง ถ่ายโอนไปยัง ECU และเปิดโปรแกรมที่สอดคล้องกับโหมดที่เลือก ในขณะนี้ องค์ประกอบบางอย่างของเฟืองดาวเคราะห์หมุน ในขณะที่องค์ประกอบอื่นๆ ตัววาล์วมีหน้าที่แก้ไของค์ประกอบของกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์: ATF จ่ายภายใต้แรงดันผ่านช่องทางบางช่องและกดลูกสูบแรงเสียดทาน

ดังที่เราได้เขียนไว้ข้างต้น ระบบไฮดรอลิกใช้ในการเปิด/ปิดคลัตช์และแถบเบรกในระบบเกียร์อัตโนมัติ ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะกำหนดช่วงเวลาของการเปลี่ยนเกียร์ด้วยความเร็วและภาระเครื่องยนต์ แต่ละช่วงความเร็ว (ระดับแรงดันน้ำมัน) ในตัววาล์วจะสอดคล้องกับช่องเฉพาะ

เมื่อคนขับเหยียบคันเร่ง เซ็นเซอร์จะอ่านความเร็วและภาระของเครื่องยนต์และส่งข้อมูลไปยัง ECU จากข้อมูลที่ได้รับ ECU จะเปิดโปรแกรมที่สอดคล้องกับโหมดที่เลือก: กำหนดตำแหน่งของเกียร์และทิศทางการหมุน, คำนวณแรงดันของเหลว, ส่งสัญญาณไปยังโซลินอยด์ (วาล์ว) และช่องสัญญาณ สอดคล้องกับความเร็วที่เปิดในตัววาล์ว ของเหลวจะเข้าสู่ลูกสูบของคลัตช์และแถบเบรกผ่านช่องทางซึ่งปิดกั้นเกียร์ของกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ในการกำหนดค่าที่ต้องการ เป็นการเปิด/ปิดเกียร์ที่ต้องการ

การเปลี่ยนเกียร์ยังขึ้นอยู่กับธรรมชาติของความเร็วที่เพิ่มขึ้น: ด้วยการเร่งความเร็วที่นุ่มนวล เกียร์จะเพิ่มตามลำดับ เมื่อเร่งความเร็วอย่างรวดเร็ว เกียร์ต่ำจะเปิดก่อน นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับแรงดัน: เมื่อคุณเหยียบคันเร่งเบาๆ แรงดันจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นและวาล์วจะเปิดขึ้นทีละน้อย ด้วยการเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วความดันจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้วาล์วมีแรงดันมากและไม่อนุญาตให้เปิดทันที

อิเล็กทรอนิคส์ได้ขยายขีดความสามารถของการส่งสัญญาณอัตโนมัติอย่างมีนัยสำคัญ ข้อดีแบบคลาสสิกของเกียร์อัตโนมัติไฮโดรแมคคานิคส์ได้รับการเสริมด้วยคุณสมบัติใหม่: โหมดที่หลากหลาย ความสามารถในการวินิจฉัยตัวเอง ความสามารถในการปรับให้เข้ากับสไตล์การขับขี่ ความสามารถในการเลือกโหมดด้วยตนเอง และการประหยัดเชื้อเพลิง

เกียร์อัตโนมัติต่างกันอย่างไร?

ผู้ขับขี่รถยนต์หลายคนยังคงมองหาเกียร์อัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง และมีเหตุผลหลายประการสำหรับเรื่องนี้ นอกจากนี้กลไกแบบดั้งเดิมไม่ได้หายไปไหน ตัวแปรผันกำลังค่อยๆเพิ่มขึ้น สำหรับหุ่นยนต์ เวอร์ชันแรกของกล่องเหล่านี้กำลังสูญเสียไป แต่กำลังถูกแทนที่ด้วยโซลูชันที่ได้รับการปรับปรุง เช่น กล่องเกียร์แบบเลือกล่วงหน้า

ตามความเป็นจริงแล้ว แม้แต่ระบบเกียร์อัตโนมัติที่มีอยู่แล้วที่น่าเชื่อถือที่สุดก็ไม่สามารถให้ความน่าเชื่อถือและความทนทานในระดับเดียวกับกลไกได้ ในขณะเดียวกัน เกียร์ธรรมดานั้นด้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัดในแง่ของความสะดวกสบาย และเผชิญหน้ากับคนขับที่จำเป็นต้องทุ่มเทเวลาและความสนใจมากเกินไปกับคลัตช์และตัวเลือกเกียร์

หากคุณพยายามที่จะดูสถานการณ์อย่างเป็นกลางที่สุดเราสามารถพูดได้ว่าในยุคของเราจะดีกว่าและดีกว่าที่จะใช้รถ ด้วยความคลาสสิค. กล่องดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือ ราคาไม่แพงสำหรับการซ่อมแซมและบำรุงรักษา และรู้สึกดีในสภาพการใช้งานที่หลากหลาย

สำหรับกระปุกเกียร์ที่คุณจะสะดวกสบายดีกว่าและน่าขับกว่านั้นคุณสามารถใส่ได้อย่างปลอดภัยเป็นอันดับแรก ไดรฟ์ความเร็วตัวแปร.

กลไกของหุ่นยนต์จะเหมาะกับเจ้าของรถที่ต้องการโหมดการเคลื่อนไหวที่เงียบสงบในเมืองและบนทางหลวง และผู้ที่ต้องการประหยัดเชื้อเพลิงให้ได้มากที่สุด กล่องเลือกล่วงหน้า (กระปุกเกียร์หุ่นยนต์รุ่นที่สอง) เหมาะสมที่สุดสำหรับการขับขี่แบบแอคทีฟ ความเร็วสูง และการควบคุมด้วยความเร็วสูง

ใช่ หากเราจัดอันดับความน่าเชื่อถือระหว่างระบบเกียร์อัตโนมัติ อันดับแรกน่าจะเป็นทอร์กคอนเวอร์เตอร์ CVT และหุ่นยนต์อยู่ในตำแหน่งที่สอง

จากความเห็นของผู้เชี่ยวชาญและการคาดการณ์ของพวกเขา อนาคตยังคงเป็นของ CVT และกล่องเลือกล่วงหน้า พวกเขายังมีหนทางอีกยาวไกลในการเติบโตและปรับปรุง แต่ตอนนี้กล่องเหล่านี้มีความเรียบง่าย สะดวกสบายมากขึ้น และประหยัดมากขึ้น จึงดึงดูดผู้ซื้อจำนวนมาก จะเลือกอะไรกันแน่ขึ้นอยู่กับคุณ