Il dispositivo e il principio di una trasmissione automatica
 

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Tutti i motori a combustione interna di un'auto sono accoppiati con una trasmissione. Oggi esiste una grande varietà di cambi, ma condizionatamente possono essere divisi in due categorie:

  • Cambio manuale o cambio manuale;
  • Cambio automatico o cambio automatico.
Il dispositivo e il principio di una trasmissione automatica

Per quanto riguarda la "meccanica", qui le differenze riguardano solo il numero di velocità e caratteristiche della struttura interna. Si dice di più sul dispositivo di trasmissione manuale qui... Concentriamoci sulla trasmissione automatica: la sua struttura, principio di funzionamento, i suoi vantaggi e svantaggi rispetto alle controparti meccaniche, e discutiamo anche le regole di base per l'utilizzo di "automatico".

Cos'è la trasmissione automatica

A differenza di una scatola meccanica, in un analogo automatico, la velocità viene commutata dall'automatico. In questo caso, il coinvolgimento del conducente è ridotto al minimo. A seconda del design della trasmissione, il conducente seleziona la modalità appropriata sul selettore o invia periodicamente determinati comandi al "robot" per cambiare la marcia desiderata.

 
Il dispositivo e il principio di una trasmissione automatica

I produttori hanno pensato alla necessità di creare trasmissioni automatiche al fine di ridurre i cretini quando si cambia marcia dal guidatore in modalità manuale. Come sapete, ogni automobilista ha le sue abitudini di guida e, sfortunatamente, sono tutt'altro che utili. Ad esempio, presta attenzione agli errori più comuni che spesso causano guasti alla meccanica. Troverai queste informazioni in articolo separato.

Storia dell'invenzione

Per la prima volta, l'idea di cambiare marcia in modalità automatica è stata implementata da Herman Fittenger. La trasmissione di un ingegnere tedesco fu progettata nel 1902. inizialmente era usato sulle navi.

Due anni dopo, i fratelli Statewent (Boston) presentarono una versione modernizzata della scatola meccanica, ma, in realtà, era la prima "automatica". La trasmissione planetaria è stata installata nel modello Ford T. Il principio della trasmissione automatica era che il guidatore, usando un pedale, aumentava o diminuiva la marcia. La retromarcia è stata attivata da un pedale separato.

 

La fase successiva dell '"evoluzione" della trasmissione automatica cade a metà degli anni '30. GM ha modificato il meccanismo esistente aggiungendo una trasmissione ad ingranaggi planetari idraulici. C'era ancora una frizione nel semiautomatico.

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Parallelamente a General Motors, gli ingegneri Chrysler hanno aggiunto una frizione idraulica al design della trasmissione. Grazie a questo design, la scatola ha cessato di avere un accoppiamento rigido degli alberi motore e condotto. Ciò ha assicurato un cambio di marcia fluido. Il meccanismo ha anche ricevuto un overdrive. Questo è uno speciale overdrive (rapporto di trasmissione inferiore a 1), che sostituisce il cambio a due velocità.

Il primo sviluppo seriale della trasmissione automatica fu un modello di GM. Il meccanismo iniziò a essere prodotto nel 1940. Nel dispositivo di tale trasmissione, c'è un accoppiamento fluido in combinazione con un riduttore epicicloidale per 4 posizioni. La commutazione è stata effettuata utilizzando l'idraulica.

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Dispositivo di trasmissione automatica

Rispetto alla trasmissione manuale, la trasmissione automatica ha un dispositivo più complesso. Ecco gli elementi principali di una trasmissione automatica:

  • Il convertitore di coppia è un contenitore con fluido di trasmissione (ATF). Il suo scopo è di trasmettere la coppia dal motore a combustione interna all'albero motore della scatola. Le ruote della turbina, della pompa e del reattore sono installate all'interno del corpo. Inoltre, il dispositivo convertitore di coppia include due frizioni: blocco e ruota libera. Il primo assicura che il convertitore di coppia sia bloccato nella modalità di trasmissione richiesta. Il secondo consente alla ruota del reattore di ruotare nella direzione opposta.
  • Ingranaggio planetario - una serie di alberi, giunti, tamburi, che forniscono ingranaggi su e giù. Questo processo viene eseguito modificando la pressione del fluido di lavoro.
  • L'unità di controllo - era un tempo idraulica, ma oggi viene utilizzata una versione elettronica. L'ECU registra i segnali di diversi sensori. Sulla base di ciò, l'unità di controllo invia segnali ai dispositivi da cui dipende la modifica della modalità operativa del meccanismo (valvole del corpo valvola, che dirigono il flusso del fluido di lavoro).
  • I sensori sono dispositivi di segnalazione che registrano le prestazioni di vari elementi di trasmissione e inviano segnali adeguati all'ECU. La confezione contiene tali sensori: la frequenza di rotazione in entrata e in uscita, la temperatura e la pressione dell'olio, la posizione della maniglia (o della rondella in molte auto moderne) del selettore.
  • Pompa dell'olio: crea la pressione necessaria per ruotare le palette del convertitore corrispondenti.
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Tutti gli elementi della trasmissione automatica sono in una scatola.

Il principio di funzionamento e durata della trasmissione automatica

Mentre l'auto è in movimento, l'unità di controllo della trasmissione analizza il carico del motore e, a seconda degli indicatori, invia segnali agli elementi di controllo del convertitore di coppia. Il fluido di trasmissione con la pressione appropriata sposta le frizioni nell'ingranaggio planetario. Questo cambia il rapporto di trasmissione. La velocità di questo processo dipende anche dalla velocità del trasporto stesso.

 

Diversi fattori influenzano il funzionamento dell'unità:

  • Livello dell'olio nella scatola;
  • La trasmissione automatica funziona correttamente a una certa temperatura (circa 80оC), quindi, nel periodo invernale necessita di riscaldamento e in estate necessita di raffreddamento;
  • La trasmissione automatica è raffreddata allo stesso modo del motore - con l'aiuto di un radiatore;
  • Pressione dell'olio (in media, questa cifra varia da 2,5 a 4,5 bar.).
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Se si monitora in tempo l'integrità del sistema di raffreddamento, nonché i fattori di cui sopra, la scatola durerà fino a 500 mila miglia. Anche se tutto dipende da quanto è attento l'automobilista alla procedura di manutenzione della trasmissione.

Un fattore importante che influenza la risorsa della scatola è l'uso di materiali di consumo originali.

Modalità di base della trasmissione automatica

Sebbene la macchina cambi marcia in modalità automatica o semiautomatica, il conducente può impostare una modalità specifica richiesta per una situazione particolare. Le modalità principali sono:

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  • R - modalità parcheggio. Durante l'attivazione (la posizione corrispondente della leva selettrice), le ruote motrici sono bloccate. Quando la leva è in questa posizione, è necessario avviare e arrestare il motore. In nessun caso abilitare questa funzione durante la guida;
  • R - retromarcia. Come nel caso della meccanica, questa modalità deve essere attivata solo quando la macchina è completamente ferma;
  • N - neutro o nessuna delle funzioni abilitate. In questa modalità, le ruote ruotano liberamente, la macchina può avanzare anche a motore acceso. Non è consigliabile utilizzare questa modalità per risparmiare carburante, poiché il motore di solito consuma più carburante al minimo rispetto a quando la velocità è attivata (ad esempio, quando si frena il motore). Questa modalità è disponibile nell'auto nel caso in cui l'auto debba essere rimorchiata (sebbene alcune auto non possano essere rimorchiate);
  • D: questa modalità consente all'auto di avanzare. L'elettronica stessa controlla il cambio di marcia (su / giù). In questa modalità, l'automazione utilizza la funzione di frenatura del motore quando si rilascia il pedale dell'acceleratore. Quando questa modalità è abilitata, la trasmissione tenta di trattenere l'auto quando è in discesa (l'efficienza di tenuta dipende dall'angolo di inclinazione).

Modalità aggiuntive di trasmissione automatica

Oltre alle modalità di base, ogni cambio automatico è dotato di funzioni aggiuntive. Ogni casa automobilistica equipaggia i suoi modelli con diverse opzioni di trasmissione. Ecco qui alcuni di loro:

  • 1 (a volte L) - la trasmissione non include la seconda marcia, ma consente al motore di girare fino alla massima velocità. Questa modalità viene utilizzata su tratti di strada estremamente difficili, ad esempio su pendii ripidi e lunghi;
  • 2 - una modalità simile, solo in questo caso la scatola non si alza sopra la seconda marcia. Molto spesso, in questa posizione, l'auto può raggiungere un massimo di 80 km / h;
  • 3 (o S) - un altro limitatore di velocità, solo questa è la terza marcia. Alcuni automobilisti lo usano per sorpassi o forti accelerazioni. Senza andare alla velocità 4, il motore gira fino alla massima velocità, il che ha un effetto positivo sull'accelerazione della vettura. Di solito, in questa modalità, l'auto può accelerare a 140 km / h. (la cosa principale è seguire l'ago del tachimetro in modo che non entri nella zona rossa).
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Molte macchine sono dotate di una modalità di cambio semiautomatica. Uno dei nomi di tali modifiche è Tiptronic. Il selettore in essi avrà una nicchia separata sul lato delle modalità principali.

I simboli + e - consentono di passare alla marcia corrispondente in modalità "manuale". Questa è, ovviamente, una modalità relativamente manuale, poiché il processo viene comunque corretto dall'elettronica in modo che il guidatore non rovini la trasmissione con azioni errate.

È possibile mantenere premuto il pedale dell'acceleratore quando si cambiano le marce. Questa modalità aggiuntiva è disponibile quando si guida su tratti stradali difficili, come sulla neve o su pendii ripidi.

Un'altra modalità aggiuntiva che può essere presente in una trasmissione automatica è "Inverno". Ogni produttore lo indica a modo suo. Ad esempio, un selettore potrebbe avere un fiocco di neve o una W scritti su di esso, oppure potrebbe dire "Neve". In questo caso, l'automatica non consentirà alle ruote motrici di slittare durante l'inizio del movimento o quando si cambia la velocità.

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In modalità invernale, l'auto partirà dalla seconda marcia e le velocità cambieranno a regimi più bassi. Alcune persone usano questa modalità durante la guida in sabbia o fango in estate. In un periodo caldo su una buona strada, non dovresti usare questa funzione, poiché la scatola si surriscalda rapidamente a causa del lavoro con un carico maggiore.

Oltre alle modalità di cui sopra, la trasmissione di alcune auto ha una modalità Sport (le marce sono inserite a regimi più alti) o Shift Lock (la funzione di commutazione della leva selettrice può essere attivata anche a motore spento).

Come utilizzare una trasmissione automatica

Sebbene il cambio di marcia in questa trasmissione richieda un coinvolgimento minimo del guidatore, non è completamente escluso. Ecco i passaggi di base per utilizzare correttamente una trasmissione automatica.

Regole di base per l'utilizzo della scatola della macchina

L'inizio del movimento dovrebbe avvenire nella seguente sequenza:

  • Stringiamo il pedale del freno;
  • Avviamo il motore (su un motore ovattato, la leva non può essere spostata);
  • Premere il pulsante di blocco sulla leva del selettore di modalità (se disponibile). Di solito si trova sul lato o sulla parte superiore della maniglia;
  • Spostiamo la leva selettrice in posizione D (se è necessario eseguire il backup, quindi scegliere R). La velocità viene attivata dopo XNUMX-XNUMX secondi dopo aver impostato la modalità richiesta e il motore riduce leggermente la velocità.
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Il movimento dell'auto deve essere effettuato come segue:

  • Rilasciare il pedale del freno;
  • L'auto stessa inizierà a muoversi (se l'avvio viene effettuato in salita, è necessario aggiungere gas);
  • La modalità di guida è determinata dalla natura della pressione del pedale dell'acceleratore: se viene premuto bruscamente, l'auto sarà più dinamica, se viene premuta uniformemente, l'auto accelera senza intoppi e gli ingranaggi si accendono più lentamente;
  • Se diventa necessario accelerare bruscamente, premere il pedale sul pavimento. La funzione kick-down è attivata. In questo caso, la scatola passa a una marcia più bassa e fa girare il motore a regimi più alti per accelerare la macchina. Tuttavia, ciò non fornisce sempre la massima dinamica. In questo caso, è meglio mettere la leva selettrice in modalità S o 3, quindi la velocità non passerà alla quarta marcia, ma accelererà in terza.
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Ci fermiamo come segue:

  • Rilasciamo il pedale dell'acceleratore;
  • Se devi fermarti più velocemente, premi il freno;
  • Per impedire all'auto di muoversi, tenere premuto il freno;
  • Se l'arresto è corto, la leva selettrice viene lasciata in modalità D e, se è più lunga, la trasferiamo in modalità N. In questo caso, il motore non brucerà il carburante invano. Per impedire all'auto di muoversi arbitrariamente, non è necessario rilasciare il freno o attivare la modalità parcheggio.
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Alcuni promemoria sull'uso della macchina:

  • I pedali del gas e del freno si attivano solo con il piede destro e il sinistro non si attiva affatto;
  • Il pedale del freno deve essere sempre tenuto premuto durante l'arresto, tranne quando è attivata la modalità P;
  • Quando si scende da una collina, non attivare N, poiché il cambio automatico utilizza il freno motore;
  • Quando si passa da D a N o viceversa, il pulsante di blocco non deve essere premuto in modo da non innestare accidentalmente la velocità inversa o il parcheggio durante la guida.

Un'auto con cambio automatico necessita di un freno a mano?

Se il cambio automatico è dotato di una modalità di parcheggio, perché l'auto ha un freno di stazionamento? Nel manuale di istruzioni della maggior parte dei produttori di automobili moderni indica che questa è una misura aggiuntiva contro il movimento arbitrario della macchina.

Il dispositivo e il principio di una trasmissione automatica

La maggior parte degli automobilisti non usa il freno a mano perché la modalità parcheggio fa sempre bene il suo lavoro. E in inverno, a volte i cuscinetti si congelano sui dischi (specialmente se l'auto è stata in una pozzanghera il giorno prima).

Ecco i casi in cui è necessario un freno a mano:

  • Quando ci si ferma su un pendio per un ulteriore fissaggio della macchina;
  • È utile anche quando si cambiano le ruote;
  • Prima di attivare la modalità P su un pendio (in questo caso, la leva si commuterà con grande sforzo, il che può portare all'usura delle parti di attrito della trasmissione);
  • Se l'auto si trova su un pendio sia in modalità P che sul freno a mano, quindi all'inizio del movimento, rimuovere prima il "parcheggio", quindi rilasciare il freno a mano.

Pro e contro della trasmissione automatica

La trasmissione automatica presenta sia vantaggi che svantaggi. I vantaggi includono i seguenti fattori:

  • Il cambio si interrompe senza intoppi, senza strappi, garantendo un movimento più confortevole;
  • Non è necessario cambiare o riparare la frizione;
  • In modalità manuale, viene fornita una buona dinamica, anche se il driver commette un errore, quindi l'automazione correggerà leggermente la situazione;
  • La trasmissione automatica è in grado di adattarsi allo stile di guida dell'automobilista.
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Svantaggi della macchina:

  • Il design dell'unità è più complesso, a causa del quale la riparazione deve essere eseguita da uno specialista;
  • Oltre alla costosa manutenzione, la sostituzione della trasmissione sarà molto costosa, poiché contiene un gran numero di meccanismi complessi;
  • In modalità automatica, l'efficienza del meccanismo è bassa, il che comporta un consumo eccessivo di carburante;
  • Il peso della scatola senza fluido tecnico e convertitore di coppia è di circa 70 kg e, a pieno carico, di circa 110 kg.
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Cambio automatico e cambio manuale che è meglio?

Esistono diversi tipi di scatole automatiche e ognuna ha le sue caratteristiche. Ognuno di essi è descritto in articolo separato.

Quale è meglio: meccanica o automatica? In breve, è una questione di gusti. Tutti gli automobilisti sono divisi in due campi: alcuni sono fiduciosi nella maggiore efficienza della trasmissione manuale, mentre altri sono della trasmissione automatica.

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Cambio automatico contro meccanica:

  • Più "meditabondo";
  • Ha meno dinamiche, anche in modalità manuale;
  • Durante l'accelerazione, il consumo di carburante aumenta in modo significativo;
  • Per una modalità più economica, è necessario accelerare e decelerare senza problemi;
  • Il guasto della macchina è estremamente raro, ma nel caso di una corretta e tempestiva manutenzione;
  • Il costo di una nuova trasmissione è estremamente elevato, pertanto la sua manutenzione deve essere affrontata con particolare attenzione;
  • Non richiede abilità speciali, soprattutto per i principianti, ad esempio, per iniziare una salita.

In vista del desiderio di avere un'auto più comoda, molti automobilisti preferiscono i cambi automatici. Tuttavia, se un principiante impara dalla meccanica, acquisisce immediatamente le abilità necessarie. Chiunque abbia imparato una trasmissione manuale andrà facilmente a qualsiasi trasmissione, che non si può dire al contrario.

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