Auto >> Automobiel >  >> Motor

Hoe automatische transmissies werken


Afbeeldingengalerij:uitzendingen De 6L50-transmissie is een Hydra-Matic zestraps achter- en vierwielaangedreven automatische transmissie, geproduceerd door GM. Zie meer transmissie foto's. Bill Pugliano/Getty Images

Als je ooit in een auto met een automaat hebt gereden, dan weet je dat er twee grote verschillen zijn tussen een automaat en een handgeschakelde versnellingsbak:

  1. Er is geen koppelingspedaal in een auto met automatische transmissie.
  2. Er is geen versnellingspook in een auto met automatische transmissie. Zodra je de transmissie in drive hebt gezet , al het andere gaat automatisch.

Zowel de automatische transmissie (plus zijn koppelomvormer) als een handgeschakelde transmissie (met zijn koppeling) bereiken precies hetzelfde, maar ze doen het op totaal verschillende manieren. Het blijkt dat de manier waarop een automatische transmissie het doet absoluut geweldig is!

In dit artikel werken we ons een weg door een automatische transmissie. We beginnen met de sleutel tot het hele systeem:planetaire tandwielen. Daarna zullen we zien hoe de transmissie in elkaar zit, leren hoe de bedieningselementen werken en enkele van de fijne kneepjes van het regelen van een transmissie bespreken.

Inhoud
  1. Doel van een automatische transmissie
  2. De planetaire tandwielset
  3. Planetaire Gearset-verhoudingen
  4. Samengestelde planetaire tandwielset
  5. Eerste versnelling
  6. Tweede versnelling
  7. Derde versnelling
  8. Overdrive
  9. Achteruitversnelling
  10. Koppelingen en banden in een automatische transmissie
  11. Als je de auto in het park zet
  12. Automatische transmissies:hydrauliek, pompen en de gouverneur
  13. Automatische transmissies:kleppen en modulatoren
  14. Elektronisch geregelde transmissies

>Doel van een automatische transmissie


Locatie van de automatische transmissie.

Net als bij een handgeschakelde transmissie, is de primaire taak van de automatische transmissie om de motor in staat te stellen in zijn smalle toerentalbereik te werken en tegelijkertijd een breed scala aan uitvoersnelheden te bieden.

Zonder transmissie zouden auto's beperkt zijn tot één overbrengingsverhouding, en die verhouding zou moeten worden gekozen om de auto met de gewenste topsnelheid te laten rijden. Als je een topsnelheid van 80 mph wilde, dan zou de overbrengingsverhouding vergelijkbaar zijn met de derde versnelling in de meeste auto's met handgeschakelde versnellingsbak.

Je hebt waarschijnlijk nog nooit geprobeerd een auto met handgeschakelde versnellingsbak te besturen met alleen de derde versnelling. Als je dat deed, zou je snel ontdekken dat je bijna geen acceleratie had bij het starten, en bij hoge snelheden zou de motor in de buurt van de rode lijn schreeuwen. Een auto als deze zou zeer snel verslijten en zou bijna onrijdbaar zijn.

De transmissie gebruikt dus versnellingen om het koppel van de motor effectiever te benutten en om de motor op een geschikt toerental te laten draaien. Bij het slepen of vervoeren van zware voorwerpen kan de transmissie van uw voertuig heet genoeg worden om de transmissievloeistof te verbranden. Om de transmissie tegen ernstige schade te beschermen, moeten bestuurders die slepen voertuigen kopen die zijn uitgerust met transmissiekoelers.

Het belangrijkste verschil tussen een handmatige en een automatische transmissie is dat de handmatige transmissie verschillende sets versnellingen op de uitgaande as vergrendelt en ontgrendelt om de verschillende overbrengingsverhoudingen te bereiken, terwijl in een automatische transmissie dezelfde set versnellingen alle verschillende versnellingen produceert verhoudingen. Het planetaire tandwielstel is het apparaat dat dit mogelijk maakt in een automatische transmissie.

Laten we eens kijken hoe het planetaire tandwielstelsel werkt.

>De planetaire tandwielset


Van links naar rechts:het ringwiel, de planeetdrager en twee zonnewielen

Als je een automaat uit elkaar haalt en in een automaat kijkt, vind je een enorm assortiment aan onderdelen op een vrij kleine ruimte. Je ziet onder andere:

  • Een ingenieus planetair tandwielstel
  • Een set banden om delen van een tandwielset te vergrendelen
  • Een set van drie natte plaatkoppelingen om andere delen van de tandwielset te vergrendelen
  • Een ongelooflijk vreemd hydraulisch systeem dat de koppelingen en banden bedient
  • Een grote tandwielpomp om transmissievloeistof te verplaatsen

Het middelpunt van de belangstelling is het planetaire tandwielstel . Dit ene onderdeel is ongeveer zo groot als een meloen en creëert alle verschillende overbrengingsverhoudingen die de transmissie kan produceren. Al het andere in de transmissie is er om de planetaire tandwielset te helpen zijn ding te doen. Dit geweldige stukje gearing is eerder verschenen op HowStuffWorks. Je herkent het misschien van het artikel over elektrische schroevendraaiers. Een automatische transmissie bevat twee complete planetaire tandwielen die samengevouwen zijn tot één onderdeel. Zie hoe overbrengingsverhoudingen werken voor een inleiding tot planetaire tandwielsets.

Elke planetaire tandwielset heeft drie hoofdcomponenten:

  1. Het zonnewiel
  2. De planeetversnellingen en de drager . van de planeetwielen
  3. Het ringwiel

Elk van deze drie componenten kan de input, de output zijn of kan stationair worden gehouden. Kiezen welk stuk welke rol speelt, bepaalt de overbrengingsverhouding voor het tandwielstel. Laten we eens kijken naar een enkele planetaire tandwielset.

>Planetaire Gearset-verhoudingen

Een van de planetaire tandwielen uit onze transmissie heeft een ringwiel met 72 tanden en een zonnewiel met 30 tanden. We kunnen veel verschillende overbrengingsverhoudingen uit deze tandwielset halen.


© HowStuffWorks 2018

Door twee van de drie componenten aan elkaar te vergrendelen, wordt het hele apparaat ook vergrendeld met een versnellingsreductie van 1:1. Merk op dat de eerste hierboven vermelde overbrengingsverhouding een reductie . is -- de uitvoersnelheid is lager dan de invoersnelheid. De tweede is een overdrive -- de uitvoersnelheid is hoger dan de invoersnelheid. De laatste is weer een reductie, maar de uitvoerrichting is omgekeerd. Er zijn verschillende andere verhoudingen die uit deze planetaire tandwielset kunnen worden gehaald, maar dit zijn degenen die relevant zijn voor onze automatische transmissie. Je kunt deze uitproberen in de onderstaande animatie:

Animatie van de verschillende overbrengingsverhoudingen met betrekking tot automatische transmissies

Klik op de knoppen aan de linkerkant in de bovenstaande tabel.

Dus deze ene set versnellingen kan al deze verschillende overbrengingsverhoudingen produceren zonder andere versnellingen in of uit te schakelen. Met twee van deze versnellingen op een rij kunnen we de vier vooruitversnellingen en één achteruitversnelling krijgen die onze transmissie nodig heeft. We zullen de twee sets tandwielen samenvoegen in het volgende gedeelte.

>Samengestelde planetaire tandwielset

Deze automatische transmissie maakt gebruik van een set tandwielen, een samengestelde planetaire tandwielset . genoemd , dat eruitziet als een enkele planetaire tandwielset, maar zich in feite gedraagt ​​​​als twee planetaire tandwielsets gecombineerd. Het heeft één tandwiel dat altijd de output van de transmissie is, maar het heeft twee zonnewielen en twee sets planeten.

Laten we eens kijken naar enkele onderdelen:


Een samengesteld planetair tandwielstel werkt als twee planetaire tandwielstellen gecombineerd. Leer meer over samengestelde planetaire tandwielen en een automatische transmissiestructuur. © 2018 HowStuffWorks

Onderstaande figuur toont de planeten in de planeetdrager. Merk op hoe de planeet aan de rechterkant lager zit dan de planeet aan de linkerkant. De planeet aan de rechterkant grijpt niet in het ringtandwiel - het grijpt in op de andere planeet. Alleen de planeet aan de linkerkant grijpt in op het ringwiel.


Een samengesteld planetair tandwielstel werkt als twee planetaire tandwielstellen gecombineerd. Leer meer over samengestelde planetaire tandwielen en een automatische transmissiestructuur. © 2018 HowStuffWorks

Vervolgens kun je de binnenkant van de planeetdrager zien. De kortere versnellingen worden alleen ingeschakeld door het kleinere zonnewiel. De langere planeten worden aangegrepen door het grotere zonnewiel en door de kleinere planeten.


Een samengesteld planetair tandwielstel werkt als twee planetaire tandwielstellen gecombineerd. Leer meer over samengestelde planetaire tandwielen en een automatische transmissiestructuur.

De onderstaande animatie laat zien hoe alle onderdelen in een transmissie zijn aangesloten.

Beweeg de schakelhendel om te zien hoe het vermogen via de transmissie wordt overgebracht.

>Eerste versnelling

In de eerste versnelling wordt het kleinere zonnewiel rechtsom aangedreven door de turbine in de koppelomvormer. De planeetdrager probeert tegen de klok in te draaien, maar wordt stilgehouden door de eenrichtingskoppeling (die alleen met de klok mee kan draaien) en het ringwiel draait de uitgang. Het kleine tandwiel heeft 30 tanden en het ringtandwiel 72, dus de overbrengingsverhouding is:

Ratio =-R/S =- 72/30 =-2,4:1

Dus de rotatie is negatief 2,4:1, wat betekent dat de uitvoerrichting tegenovergesteld . zou zijn de invoerrichting. Maar de uitvoerrichting is echt hetzelfde als de invoerrichting -- dit is waar de truc met de twee sets planeten van pas komt. De eerste set planeten grijpt de tweede set aan en de tweede set draait het ringwiel; deze combinatie keert de richting om. Je kunt zien dat hierdoor ook het grotere zonnewiel gaat draaien; maar omdat die koppeling wordt losgelaten, kan het grotere zonnewiel vrij in de tegenovergestelde richting van de turbine draaien (tegen de klok in).

Beweeg de schakelhendel om te zien hoe het vermogen via de transmissie wordt overgebracht.

>Tweede versnelling

Deze transmissie doet iets heel netjes om de verhouding te krijgen die nodig is voor de tweede versnelling. Het werkt als twee planetaire tandwielen die met elkaar zijn verbonden via een gemeenschappelijke planeetdrager.

De eerste trap van de planeetdrager gebruikt eigenlijk het grotere zonnewiel als het ringwiel. De eerste fase bestaat dus uit de zon (het kleinere zonnewiel), de planeetdrager en de ring (het grotere zonnewiel).

De input is het kleine zonnewiel; het ringwiel (groot zonnewiel) wordt door de band stilgehouden en de uitgang is de planeetdrager. Voor deze fase, met de zon als invoer, planeetdrager als uitvoer en het ringwiel vast, is de formule:

1 + R/S =1 + 36/30 =2,2:1

De planeetdrager draait 2,2 keer voor elke omwenteling van het kleine zonnewiel. In de tweede fase fungeert de planeetdrager als invoer voor de tweede planeetwielset, het grotere zonnewiel (dat stationair wordt gehouden) als de zon en het ringwiel als uitvoer, dus de overbrengingsverhouding is:

1 / (1 + S/R) =1 / (1 + 36/72) =0,67:1

Om de algehele reductie voor de tweede versnelling te krijgen, vermenigvuldigen we de eerste trap met de tweede, 2,2 x 0,67, om een ​​reductie van 1,47:1 te krijgen. Dit klinkt misschien gek, maar als je de video bekijkt, krijg je een idee van hoe het werkt.

Beweeg de schakelhendel om te zien hoe het vermogen via de transmissie wordt overgebracht.

>Derde versnelling

De meeste automatische transmissies hebben een verhouding van 1:1 in de derde versnelling. U herinnert zich uit het vorige gedeelte dat alles wat we hoeven te doen om een ​​1:1-uitvoer te krijgen, twee van de drie delen van de planetaire versnelling aan elkaar vastzet. Met de opstelling in deze tandwielset is het nog eenvoudiger - we hoeven alleen maar de koppelingen in te schakelen die elk van de zonnetandwielen aan de turbine vergrendelen.

Als beide zonnewielen in dezelfde richting draaien, blokkeren de planeetwielen omdat ze alleen in tegengestelde richtingen kunnen draaien. Dit vergrendelt het ringwiel aan de planeten en zorgt ervoor dat alles als een eenheid ronddraait, waardoor een verhouding van 1:1 ontstaat.

Beweeg de schakelhendel om te zien hoe het vermogen via de transmissie wordt overgebracht.

>Overdrive

Per definitie heeft een overdrive een hogere uitgangssnelheid dan de ingangssnelheid. Het is een snelheidsverhoging - het tegenovergestelde van een verlaging. In deze transmissie bereikt het inschakelen van de overdrive twee dingen tegelijk. Als je Hoe koppelomvormers werken hebt gelezen, heb je geleerd over koppelomvormers met vergrendeling. Om de efficiëntie te verbeteren, hebben sommige auto's een mechanisme dat de koppelomvormer vergrendelt, zodat het vermogen van de motor rechtstreeks naar de transmissie gaat.

Bij deze transmissie is, wanneer de overdrive is ingeschakeld, een as die is bevestigd aan het huis van de koppelomvormer (die is vastgeschroefd aan het vliegwiel van de motor) via een koppeling verbonden met de planeetdrager. Het kleine zonnewiel freewheelt en het grotere zonnewiel wordt vastgehouden door de overdrive-band. Er is niets aangesloten op de turbine; de enige input komt van de converterbehuizing. Laten we weer teruggaan naar onze kaart, deze keer met de planeetdrager voor invoer, het zonnewiel vast en het ringwiel voor uitvoer.

Ratio =1 / (1 + S/R) =1 / ( 1 + 36/72) =0,67:1

Dus de output draait één keer voor elke tweederde van een omwenteling van de motor. Als de motor draait met 2000 omwentelingen per minuut (RPM), is de uitgangssnelheid 3000 RPM. Hierdoor kunnen auto's op snelwegsnelheid rijden terwijl het motortoerental lekker langzaam blijft.

Beweeg de schakelhendel om te zien hoe het vermogen via de transmissie wordt overgebracht.

>Achteruitversnelling

De achteruit lijkt sterk op de eerste versnelling, behalve dat in plaats van dat het kleine zonnewiel wordt aangedreven door de koppelomvormerturbine, het grotere zonnewiel wordt aangedreven en het kleine tandwiel in de tegenovergestelde richting draait. De planeetdrager wordt door de omgekeerde band aan de behuizing vastgehouden. Dus, volgens onze vergelijkingen van de laatste pagina, hebben we:

Dus de overbrenging in achteruit is bij deze transmissie iets minder dan in de eerste versnelling.

Overbrengingsverhoudingen

Deze transmissie heeft vier versnellingen vooruit en één achteruit. Laten we de overbrengingsverhoudingen, ingangen en uitgangen samenvatten:


© HowStuffWorks 2018

Na het lezen van deze secties vraagt ​​u zich waarschijnlijk af hoe de verschillende ingangen worden aangesloten en losgekoppeld. Dit wordt gedaan door een reeks koppelingen en banden in de transmissie. In het volgende gedeelte zullen we zien hoe deze werken.

>Koppelingen en banden in een automatische transmissie

In het laatste gedeelte hebben we besproken hoe elk van de overbrengingsverhoudingen door de transmissie wordt gecreëerd. Toen we bijvoorbeeld overdrive bespraken, zeiden we:

In deze transmissie is, wanneer de overdrive is ingeschakeld, een as die is bevestigd aan het huis van de koppelomvormer (die is vastgeschroefd aan het vliegwiel van de motor) via een koppeling verbonden met de planeetdrager. Het kleine zonnewiel freewheelt en het grotere zonnewiel wordt vastgehouden door de overdrive-band. Er is niets aangesloten op de turbine; de enige input komt van de converterbehuizing.

Om de transmissie in overdrive te krijgen, moeten veel dingen worden aangesloten en losgekoppeld door koppelingen en banden. De planeetdrager wordt via een koppeling met het koppelomvormerhuis verbonden. De kleine zon wordt door een koppeling losgekoppeld van de turbine, zodat deze kan vrijlopen. Het grote zonnewiel wordt door een band aan de behuizing vastgehouden, zodat het niet kon draaien. Elke versnellingspook veroorzaakt een reeks van gebeurtenissen zoals deze, waarbij verschillende koppelingen en banden in- en uitschakelen. Laten we eens naar een band kijken.

Banden

In deze uitzending zijn er twee banden. De banden in een transmissie zijn letterlijk stalen banden die zich om delen van de tandwieltrein wikkelen en aansluiten op de behuizing. Ze worden aangedreven door hydraulische cilinders in de behuizing van de transmissie.


Een van de bands © 2018 HowStuffWorks

In bovenstaande figuur zie je een van de banden in de behuizing van de transmissie. De tandwieltrein wordt verwijderd. De metalen staaf is verbonden met de zuiger, die de band aandrijft.


De zuigers die de banden aandrijven zijn hier zichtbaar. © 2018 HowStuffWorks

Hierboven zie je de twee zuigers die de banden aandrijven. Hydraulische druk, die door een reeks kleppen in de cilinder wordt geleid, zorgt ervoor dat de zuigers op de banden drukken, waardoor dat deel van de tandwieltrein aan de behuizing wordt vergrendeld.

De koppelingen in de transmissie zijn iets complexer. In deze transmissie zijn er vier koppelingen. Elke koppeling wordt bediend door hydraulische vloeistof onder druk die in een zuiger in de koppeling komt. Veren zorgen ervoor dat de koppeling vrijkomt wanneer de druk wordt verlaagd. Hieronder ziet u de zuiger en de koppelingstrommel. Let op de rubberen afdichting op de zuiger -- dit is een van de componenten die wordt vervangen wanneer uw transmissie opnieuw wordt opgebouwd.


Een van de koppelingen in een transmissie © 2018 HowStuffWorks

De volgende afbeelding toont de afwisselende lagen van koppelingsfrictiemateriaal en staalplaten. Het frictiemateriaal is aan de binnenkant van spiebanen voorzien, waar het aan een van de tandwielen vastklikt. De stalen plaat is aan de buitenkant van spiebanen voorzien, waar hij aan het koppelingshuis vastklikt. Deze koppelingsplaten worden ook vervangen wanneer de transmissie opnieuw wordt opgebouwd.


De koppelingsplaten © 2018 HowStuffWorks

De druk voor de koppelingen wordt toegevoerd via doorgangen in de assen. Het hydraulische systeem regelt welke koppelingen en banden op elk moment worden geactiveerd.

>Als je de auto in het park zet

Het lijkt misschien eenvoudig om de transmissie te vergrendelen en te voorkomen dat deze gaat draaien, maar er zijn enkele complexe vereisten voor dit mechanisme. Ten eerste moet je hem kunnen uitschakelen wanneer de auto op een heuvel staat (het gewicht van de auto rust op het mechanisme). Ten tweede moet u het mechanisme kunnen inschakelen, zelfs als de hendel niet op één lijn ligt met de versnelling. Ten derde, als de hendel eenmaal is ingeschakeld, moet er iets zijn om te voorkomen dat de hendel omhoog komt en losraakt.

Het mechanisme dat dit allemaal doet is best netjes. Laten we eerst naar enkele onderdelen kijken.


De output van de transmissie:De vierkante inkepingen worden geactiveerd door het parkeerremmechanisme om de auto stil te houden. © 2018 HowStuffWorks

Het parkeerremmechanisme grijpt de tanden op de uitgang aan om de auto stil te houden. Dit is het gedeelte van de transmissie dat aansluit op de aandrijfas -- dus als dit onderdeel niet kan draaien, kan de auto niet bewegen.


De lege behuizing van de transmissie waar het parkeerremmechanisme doorheen steekt, zoals wanneer de auto geparkeerd staat © 2018 HowStuffWorks

Hierboven zie je het parkeermechanisme uitsteken in de behuizing waar de tandwielen zich bevinden. Merk op dat het taps toelopende zijkanten heeft. Dit helpt om de parkeerrem uit te schakelen wanneer u op een heuvel geparkeerd staat -- de kracht van het gewicht van de auto helpt om het parkeermechanisme uit zijn plaats te duwen vanwege de hoek van de conus.


Deze stang bedient het parkeermechanisme. © 2018 HowStuffWorks

Deze stang is verbonden met een kabel die wordt bediend door de schakelhendel in uw auto.


Bovenaanzicht van het parkmechanisme © 2018 HowStuffWorks

Wanneer de schakelhendel in de parkeerstand wordt gezet, duwt de stang de veer tegen de kleine taps toelopende bus. Als het parkeermechanisme zodanig is uitgelijnd dat het in een van de inkepingen in het uitgaande tandwielgedeelte kan vallen, zal de taps toelopende bus het mechanisme naar beneden duwen. Als het mechanisme is uitgelijnd op een van de hoge punten op de uitgang, dan zal de veer op de taps toelopende bus duwen, maar de hendel zal niet op zijn plaats vergrendelen totdat de auto een beetje rolt en de tanden goed uitgelijnd zijn. Dit is de reden waarom je auto soms een beetje beweegt nadat je hem in de parkeerstand hebt gezet en het rempedaal hebt losgelaten -- hij moet een beetje rollen om de tanden uit te lijnen tot waar het parkeermechanisme op zijn plaats kan vallen.

Zodra de auto veilig in de parkeerstand staat, houdt de bus de hendel naar beneden zodat de auto niet uit het park springt als hij op een heuvel staat.

>Automatische transmissies:hydrauliek, pompen en de gouverneur

hydrauliek

De automatische transmissie in uw auto moet tal van taken uitvoeren. Je realiseert je misschien niet hoeveel verschillende manieren het werkt. Hier zijn bijvoorbeeld enkele kenmerken van een automatische transmissie:

  • Als de auto in overdrive staat (op een vierversnellingsbak), selecteert de transmissie automatisch de versnelling op basis van de rijsnelheid en de stand van het gaspedaal.
  • Als je rustig accelereert, zal er bij lagere snelheden geschakeld worden dan wanneer je vol gas accelereert.
  • Als u het gaspedaal indrukt, schakelt de transmissie terug naar de eerstvolgende lagere versnelling.
  • Als je de keuzehendel in een lagere versnelling zet, schakelt de transmissie terug, tenzij de auto te snel gaat voor die versnelling. Als de auto te snel gaat, zal hij wachten tot de auto afremt en dan terugschakelen.
  • Als u de transmissie in de tweede versnelling zet, zal deze nooit terug- of opschakelen uit de tweede versnelling, zelfs niet als u volledig tot stilstand komt, tenzij u de schakelhendel beweegt.

Je hebt waarschijnlijk eerder iets gezien dat er zo uitziet. Het is echt het brein van de automatische transmissie en beheert al deze functies en meer. De doorgangen die u kunt zien, leiden vloeistof naar alle verschillende componenten in de transmissie. Doorgangen die in het metaal zijn gegoten, zijn een efficiënte manier om vloeistof te geleiden; zonder hen zouden veel slangen nodig zijn om de verschillende onderdelen van de transmissie met elkaar te verbinden. Eerst bespreken we de belangrijkste componenten van het hydraulische systeem; dan zullen we zien hoe ze samenwerken.


Het "brein" van de transmissie © 2018 HowStuffWorks

De pomp

Automatische transmissies hebben een nette pomp, een zogenaamde tandwielpomp . De pomp bevindt zich meestal in het deksel van de transmissie. Het zuigt vloeistof uit een opvangbak in de bodem van de transmissie en voert het naar het hydraulische systeem. Het voedt ook de transmissiekoeler en de koppelomvormer.


Versnellingspomp van een automatische transmissie © 2018 HowStuffWorks

Het binnenste tandwiel van de pomp haakt aan op de behuizing van de koppelomvormer, zodat deze met hetzelfde toerental draait als de motor. Het buitenste tandwiel wordt gedraaid door het binnenste tandwiel, en terwijl de tandwielen draaien, wordt vloeistof uit het carter aan de ene kant van de sikkel omhoog gezogen en aan de andere kant in het hydraulische systeem geperst.

De Gouverneur

De gouverneur is een slimme klep die de transmissie vertelt hoe snel de auto gaat. Het is verbonden met de uitgang, dus hoe sneller de auto beweegt, hoe sneller de gouverneur draait. In de regelaar bevindt zich een veerbelaste klep die opent in verhouding tot hoe snel de regelaar draait - hoe sneller de regelaar draait, hoe meer de klep opent. Vloeistof van de pomp wordt via de uitgaande as naar de regelaar gevoerd.

Hoe sneller de auto gaat, hoe meer de regelklep opengaat en hoe hoger de druk van de vloeistof die hij doorlaat.


De gouverneur © 2018 HowStuffWorks

>Automatische transmissies:kleppen en modulatoren


Het schakelcircuit

Om goed te kunnen schakelen moet de automaat weten hoe hard de motor draait. Er zijn twee verschillende manieren waarop dit wordt gedaan. Sommige auto's hebben een eenvoudige kabelverbinding die is aangesloten op een gasklep in de transmissie. Hoe verder het gaspedaal wordt ingedrukt, hoe meer druk er op de gasklep wordt uitgeoefend. Andere auto's gebruiken een vacuümmodulator om druk uit te oefenen op de gasklep. De modulator neemt de spruitstukdruk waar, die toeneemt wanneer de motor zwaarder wordt belast.

De handmatige klep is waar de schakelhendel op aansluit. Afhankelijk van welke versnelling is geselecteerd, voedt de handmatige klep hydraulische circuits die bepaalde versnellingen blokkeren. Als de schakelhendel bijvoorbeeld in de derde versnelling staat, voedt deze een circuit dat voorkomt dat overdrive inschakelt.

Schakelkleppen toevoer van hydraulische druk aan de koppelingen en banden om elke versnelling in te schakelen. Het kleplichaam van de transmissie bevat meerdere schakelkleppen. De schakelklep bepaalt wanneer van de ene versnelling naar de andere moet worden geschakeld. Zo bepaalt het schakelventiel 1 naar 2 wanneer er van de eerste naar de tweede versnelling moet worden geschakeld. De schakelklep staat onder druk met vloeistof uit de gouverneur aan de ene kant en de gasklep aan de andere kant. Ze worden door de pomp van vloeistof voorzien en leiden die vloeistof naar een van de twee circuits om te bepalen in welke versnelling de auto rijdt.

De schakelklep vertraagt ​​het schakelen als de auto snel accelereert. Als de auto zachtjes accelereert, zal het schakelen bij een lagere snelheid plaatsvinden. Laten we bespreken wat er gebeurt als de auto zachtjes accelereert.

Naarmate de snelheid van de auto toeneemt, neemt de druk van de gouverneur toe. Dit dwingt de schakelklep om totdat het eerste versnellingscircuit is gesloten en het tweede versnellingscircuit wordt geopend. Omdat de auto accelereert met licht gas, oefent de gasklep niet veel druk uit op de schakelklep.

Wanneer de auto snel accelereert, oefent de gasklep meer druk uit op de schakelklep. Dit betekent dat de druk van de regelaar hoger moet zijn (en dus de voertuigsnelheid hoger moet zijn) voordat de schakelklep ver genoeg beweegt om de tweede versnelling in te schakelen.

Elke schakelklep reageert op een bepaald drukbereik; dus als de auto sneller gaat, neemt de 2-naar-3 schakelklep het over, omdat de druk van de regelaar hoog genoeg is om die klep te activeren.

>Elektronisch geregelde transmissies


Een automatische transmissie met een handmatige modus stelt de bestuurder in staat om te schakelen zonder koppelingspedaal. © iStockphoto/Emre Ogan

Elektronisch gestuurde transmissies, die op sommige nieuwere auto's voorkomen, gebruiken nog steeds hydrauliek om de koppelingen en banden te bedienen, maar elk hydraulisch circuit wordt bestuurd door een elektrische solenoïde. Dit vereenvoudigt de leidingen op de transmissie en maakt geavanceerdere bedieningsschema's mogelijk.

In het laatste gedeelte zagen we enkele van de besturingsstrategieën die mechanisch bestuurde transmissies gebruiken. Elektronisch gestuurde transmissies hebben nog uitgebreidere besturingsschema's. Naast het bewaken van de voertuigsnelheid en de gasklepstand, kan de transmissiecontroller het motortoerental bewaken, als het rempedaal wordt ingedrukt, en zelfs het antiblokkeersysteem.

Met behulp van deze informatie en een geavanceerde besturingsstrategie op basis van fuzzy logic - een methode om besturingssystemen te programmeren met behulp van menselijke redeneringen - kunnen elektronisch gestuurde transmissies dingen doen als:

  • Automatisch terugschakelen bij afdalingen om de snelheid te regelen en slijtage aan de remmen te verminderen
  • Opschakelen bij het remmen op een gladde ondergrond om het remkoppel van de motor te verminderen
  • Verhinder het opschakelen bij het inslaan van een bocht op een bochtige weg

Laten we het hebben over die laatste functie -- het opschakelen remmen bij het inslaan van een bocht op een bochtige weg. Stel dat u op een bergopwaartse, kronkelende bergweg rijdt. Wanneer u op de rechte stukken van de weg rijdt, schakelt de transmissie naar de tweede versnelling om u voldoende acceleratie- en klimvermogen te geven. Als je in een bocht komt, vertraag je, waarbij je je voet van het gaspedaal haalt en eventueel remt. De meeste transmissies schakelen op naar de derde versnelling, of zelfs overdrive, wanneer u uw voet van het gas haalt. Als je vervolgens uit de bocht accelereert, schakelen ze weer terug. Maar als u in een handgeschakelde auto zou rijden, zou u de auto waarschijnlijk de hele tijd in dezelfde versnelling laten staan. Sommige automatische transmissies met geavanceerde regelsystemen kunnen deze situatie detecteren nadat u een paar bochten hebt genomen en "leren" om niet meer op te schakelen.

Bekijk de links op de volgende pagina voor meer informatie over automatische transmissies en aanverwante onderwerpen.

Oorspronkelijk gepubliceerd:29 november 2000

Veelgestelde vragen over automatische verzending

Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen een automatische transmissie en een handmatige transmissie?
Er zijn twee belangrijke verschillen tussen een automatische transmissie en een handmatige transmissie. Ten eerste is er geen koppelingspedaal in een auto met automatische transmissie. Ten tweede is er geen versnellingspook in een auto met automatische transmissie, dus zodra u de transmissie in de aandrijving zet, gaat al het andere automatisch.
Wat is de primaire taak van een automatische transmissie?
De primaire taak van een automatische transmissie is om de motor in staat te stellen in zijn smalle toerentalbereik te werken en tegelijkertijd een breed scala aan uitvoersnelheden te bieden.
Wanneer werd automatische transmissie standaard?
Volgens Sixt werden automatische transmissies eind jaren tachtig de Amerikaanse standaard.
Hoe werkt een automatische transmissie?
Volgens Driving.ca gebruikt "[a]n automatische transmissie sensoren om te bepalen wanneer er moet worden geschakeld en verandert deze met behulp van interne oliedruk."
Wat zit er in een automatische transmissie?
De binnenkant van een automatische transmissie heeft een planetair tandwielstel, een set banden, een set van drie natte plaatkoppelingen, een hydraulisch systeem en een grote tandwielpomp.

>Veel meer informatie

Verwante artikelen

  • Hoe handmatige verzendingen werken
  • Hoe koppelomvormers werken
  • Hoe versnellingen werken
  • Hoe tandwielverhoudingen werken
  • Hoe koppelingen werken
  • Hoe autokoelsystemen werken
  • Hoe automotoren werken

Meer geweldige links

  • Automatische verzendingen:waarom werken ze