En automatisk växellåda gör att en fordonsmotor kan arbeta inom ett smalt fartområde, precis som en manuell växellåda gör. När motorn når högre vridmoment (vridmomentet är motorns rotationskraft), tillåter växlarna i växellådan motorn att dra full nytta av det vridmoment som produceras samtidigt som man behåller en lämplig hastighet.
Hur viktigt är en överföring till fordonets drift? Utan överföring har fordon endast ett redskap, tar evigt för att nå högre hastigheter och snabbt slitage ut motorn på grund av de konstanta höga RPM som produceras.
Principen bakom en automatisk överföring
Principen bakom automatisk växellåda är beroende av användningen av sensorer för att bestämma lämpligt växelkvot att använda, beroende i stor utsträckning på fordonets önskade hastighet. Överföringen kopplas till motorn i klockhuset där vridmomentomvandlaren omvandlar vridmomentet från motorn till motkraft och i vissa fall förstärker den kraften. Vridmomentomvandlaren i överföringen gör det genom att överföra den här kraften till drivaxeln via planetväxeln och kopplingsplattorna, som sedan låter drivhjulen i ett fordon att vrida, vilket ger framåtriktad rörelse med olika växelförhållanden som behövs för olika hastigheter. Beroende på fabrikat och modell ingår detta fordon med bakre, främre och fyrhjulsdrivna fordon.
Om ett fordon bara hade ett eller två växlar skulle det vara ett problem att komma upp till högre hastighetshastigheter eftersom motorn bara vrider vid en viss varvtal beroende på växeln. Detta betyder lägre varvtal för lägre växlar och därmed lägre hastighet. Om den högsta kugghjulet var andra, skulle fordonet alltid ta fart på de lägre varvtalen, gradvis bygga högre och högre varvtal när fordonet ökade hastigheten. Stress på motorn blir också ett problem när man kör på högre varvtal under längre perioder.
Genom att använda specifika växlar som arbetar i förbindelse med varandra, får ett fordon gradvis fart när den går upp genom de högre växlarna. När fordonet växlar till de högre växlarna minskar varvtalet, vilket ger mindre belastning på motorn. De olika växlarna representeras av ett växelkvot (vilket är förhållandet mellan växlarna i både storlek och antalet tänder de har). Mindre växlar snurrar snabbare än större växlar, och varje växelläge (första till sjätte i vissa fall) använder olika växlar av varierande storlek och tänder för att uppnå en smidig acceleration.
En överföringskylare är nödvändig vid lastning av tunga laster, eftersom en tyngre belastning sätter på belastningen på en motor, vilket gör att den går varmare och bränner upp transmissionsvätskan. Överföringskylaren sitter inom radiatorn där den överför värme bort från transmissionsvätskan. Vätskan går genom rör i kylaren till kylvätskan i kylaren, så överföringen går inte så varm och kan hantera tyngre belastningar.
Vad vridmomentomvandlaren gör
Vridmomentomvandlaren multiplicerar och överför vridmomentet som skapats av fordonsmotorn och överför det via växlarna i överföringen till drivhjulen vid drivaxelns ände. Vissa vridmomentomvandlare fungerar också som en låsningsmekanism som binder motorn och överföringen vid körning med liknande hastigheter. Detta bidrar till att transmissionen inte glider, vilket leder till en effektivitetsförlust.
Momentomvandlaren kan ta en av två former. Den första vätskekopplingen använder åtminstone en tvåelementdrivning för att överföra vridmomentet från överföringen till drivaxeln, men multiplicerar inte vridmomentet. Används som ett alternativ till en mekanisk koppling, överför vätskekopplingen rotationseffekten hos motorn till hjulen via drivaxeln. Den andra vridmomentomvandlaren utnyttjar totalt åtminstone tre element, och ibland mer, för att öka vridmomentutmatningen från överföringen. Omvandlaren använder en serie av blad och reaktor, eller statorblad, för att öka vridmomentet, vilket resulterar i mer hästkrafter. Statoren, eller statiska blad, tjänar syftet att omdirigera transmissionsvätskan innan det kommer till pumpen, vilket dramatiskt ökar omvandlarens effektivitet.
Planetariska växelsystemets inre arbeten
Att veta hur de automatiska transmissionsdelarna fungerar tillsammans kan verkligen lägga allt i perspektiv. När man tittar inuti en automatisk växellåda, förutom de olika banden, plattorna och växelpumpen, är huvudkomponenten planetväxeln. Denna växel består av solväxel, planetgear, planetgears bärare och ringväxeln. Omkring storleken på ett cantaloupe skapar planetväxeln de olika växelkvoterna som krävs av överföringen för att uppnå de nödvändiga hastigheterna för att köra framåt under körning samt att gå i omvänd ordning.
De olika växeltyperna fungerar tillsammans, som fungerar som ingång eller utgång för det specifika växelkvot som krävs vid en given tidpunkt. I vissa fall tjänar växlarna inte i ett visst förhållande och är därmed stationära, med banden i överföringen som håller dem ur vägen tills det behövs. En annan typ av växellåda, den sammansatta planetväxeln, innehåller två uppsättningar sol och planetväxlar, men endast en ringväxel. Syftet med denna typ av växellåda är att ge vridmoment i ett mindre utrymme, eller för att ge ett fordon mer total effekt, såsom i en tung lastbil.
Granskar växlarna
Medan motorn arbetar, svarar överföringen på vilket redskap som föraren lägger in den vid den tiden. I Park eller Neutral engageras överföringen inte eftersom fordon inte behöver vridmoment när fordonet inte är i rörelse. De flesta fordon har olika drivhjul som är användbara när de går framåt, allt från första till fjärde växeln.
Högpresterande fordon tenderar att ha ännu fler växlar, även upp till sex, beroende på tillverkning och modell. Ju lägre växeln, desto lägre hastighet. Vissa fordon, särskilt medelstora och tunga lastbilar, använder en överdrivning för att hjälpa till att bibehålla högre hastigheter samtidigt som man bibehåller en bättre bränsleeffektivitet.
För det första använder fordonet bakväxeln för att säkerhetskopiera. Den bakre växeln använder en av de mindre växlarna för att koppla in en större planetväxel, i motsats till motsatt håll när man kör framåt.
Hur överföringen använder kopplingar och band
Dessutom använder en automatisk växellåda kopplingar och band för att hjälpa till att uppnå de olika växelkvoterna som behövs, inklusive för överstigningen. Kopplingar kommer i spel när man kopplar planetdelarnas delar till varandra, medan band hjälper till att hålla växlarna stationära så att de inte roterar när det inte behövs. Banden, som styrs av hydraulkolvarna inom överföringen, låser på plats delar av kugghjulet. Hydraulcylindrar och kolvar styr även kopplingarna, vilket gör att de kopplar in de växlar som behövs för ett visst växel och hastighet.
Kopplingsplattorna sitter inuti kopplingstrumman i överföringen och växlar med stålplattor däremellan. Kopplingsplattorna, i form av skivor, biter in i stålplattorna genom användning av en speciell beläggning. Istället för att skada plåtarna griper skivorna gradvis dem och sätter långsamt på kraft som sedan överföres till fordonets drivhjul.
Kopplingsskivorna och stålplattorna representerar ett gemensamt område där glidning uppstår. Så småningom leder denna glidning till metallskavningar som kommer in i resten av överföringen och eventuella överföringsfel. En mekaniker inspekterar överföringen om ett fordon lider av överföringsglidproblem.
Hydrauliska pumpar, ventiler och guvernören
Men var kommer den "riktiga" kraften från en automatisk växellåda? Den verkliga kraften ligger i hydrauliken som är inbyggd i transmissionens hölje, inklusive pumpen, olika ventiler och guvernören. Pumpen drar överföringsvätskan från sumpen som ligger längst ner på överföringen och matar den till hydraulsystemet för att manövrera de kopplingar och band som finns i den. Dessutom kopplas pumpens inre växel till momentomvandlarens yttre hölje. Detta gör det möjligt att snurra i samma hastighet som fordonets motor. Det yttre pumphjulet växlar i enlighet med innerväxeln, så att pumpen kan dra vätskan upp från sumpen på ena sidan medan den matas in i hydraulsystemet på andra sidan.
Guvernören reglerar överföringen genom att låta den känna till fordonets hastighet. Guvernören, som innehåller en fjäderbelastad ventil, öppnar sig ju snabbare fordonet reser. Detta gör att överföringshydrauliken kan släppa in mer vätska vid högre hastigheter. En automatisk växellåda använder en av två typer av slags enheter, en manuell ventil eller vakuummodulator, för att bestämma hur svårt motorn arbetar, vilket ökar trycket som nödvändigt och förbjuder användning av vissa växlar beroende på växelkvoten som används.
Genom att behålla överföringen korrekt kan fordonsägare förvänta sig att den håller för fordonets livstid. Ett mycket hållbart system, en automatisk växellåda använder många olika delar, inklusive en vridmomentomvandlare, planetväxlarna och kopplingstrumman för att ge ström till fordonets drivhjul, vilket håller den med önskad hastighet.
När du har problem med en automatisk växellåda, sök hjälp av en mekaniker för att behålla vätskenivåerna, inspektera det för skador och reparera eller byt ut det om det behövs.
Vanliga problem och symptom på automatiska överföringsproblem
Några av de vanligaste problem som är förknippade med en felaktig överföring inkluderar:
- Brist på svar, eller tvekan, när fordonet sätts i växel. Detta indikerar vanligen glidning inom överföringen.
- Överföringen gör en rad konstiga vinklar, clunks och hums. Få en mekaniker att kontrollera ditt fordon när det gör sådana ljud för att avgöra var problemet ligger.
- Läckande vätska anger större problem, och du bör få en mekaniker åtgärda detta problem så snart som möjligt. Transmissionsvätska brinner inte som motorolja. Att ha en mekaniker kontrollerar vätskenivåerna regelbundet kan hjälpa till att lösa ett potentiellt problem innan det börjar.
- En brinnande lukt, speciellt från transmissionsområdet kan indikera en mycket låg vätskenivå. Transmissionsfluiden håller kugghjulen och delarna i en överföring från överhettning.
- Ett Check Engine Light kan också indikera ett problem med en automatisk växellåda. Få en mekaniker att köra en diagnos för att hitta det exakta problemet.