ครั้งแรก: เกียร์อัตโนมัติ ผู้คิดค้นประวัติเกียร์อัตโนมัติของเกียร์อัตโนมัติ

กระปุกเกียร์ไม่เหมือนกับตอนนี้เสมอไป การพัฒนาก็มีประวัติของตัวเองเช่นกัน ความต้องการมันเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อผู้ขับขี่ตระหนักว่าจำเป็นต้องมีกลไกระดับกลางบางอย่างที่สามารถเปลี่ยนแรงบิดได้นอกเหนือจากการมีส่วนร่วมของเครื่องยนต์ เนื่องจากความสามารถของมันจำกัดอยู่เพียงช่วงความเร็วที่จำกัด ใครๆ ก็เข้าใจดีว่ากล่องกลไกแรกถูกสร้างขึ้น และจากนั้นก็สร้างกล่องอัตโนมัติ แต่มันเริ่มต้นที่ไหน?

วิศวกรชาวเยอรมันผู้โด่งดังถือเป็นผู้ประดิษฐ์กระปุกเกียร์แบบกลไก คาร์ล เบนซ์. ในปี พ.ศ. 2430 เบอร์ตาภรรยาของเขาแอบไปกับลูกชายในรถคันแรกในโลกเพื่อไปเยี่ยมแม่ในระยะทาง 80 กิโลเมตร การเดินทางกลายเป็นเรื่องยากมากเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของการออกแบบรถยนต์ ความยากไม่ได้มีแค่ สึกหรอเร็ว กลไกการเบรกทำจากเข็มขัดหนังและเชื้อเพลิง ซึ่งในสมัยนั้นใช้น้ำยาขจัดคราบทั่วไป ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่าแนฟทา เครื่องยนต์ของรถคันนี้อ่อนแอมาก (กำลังเพียง 0.8 แรงม้า) ว่าเขาไม่สามารถลงเนินได้ และเขาต้องถูกผลักไปที่นั่นด้วยตนเอง หลังจากการเดินทางครั้งนี้ เบนซ์ตัดสินใจปรับปรุงรถด้วยการติดตั้งเกียร์เสริม

เกียร์ธรรมดาครั้งแรกเป็นอุปกรณ์ดั้งเดิมมาก ประกอบด้วยรอกสองตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันซึ่งติดตั้งอยู่บนเพลาขับ สายพานเชื่อมต่อกับเพลามอเตอร์ คันโยกช่วยในการจัดเรียงสายพานใหม่ เมื่อเวลาผ่านไป เข็มขัดหนังเนื่องจากความทนทานต่ำ ถูกแทนที่ด้วยโซ่และรอกเป็นเฟือง กลไกที่คล้ายกันนี้ยังคงใช้ในจักรยานได้สำเร็จ ต่อมามีซิงโครไนซ์ปรากฏขึ้นซึ่งทำให้กระบวนการเปลี่ยนเกียร์ธรรมดาเป็นไปโดยอัตโนมัติบางส่วน

แต่กระปุกเกียร์อัตโนมัติปรากฏตัวครั้งแรกในปี 1928 ซึ่งน้อยคนนักจะรู้ ผู้เขียนผลิตผลงานของช่างยนต์คนนี้เป็นชาวเยอรมันอีกครั้ง - ศาสตราจารย์ Fettinger ในปีพ.ศ. 2446 เขาได้จดสิทธิบัตรตัวแปลงแรงบิดตัวแรก ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนากลไกของเกียร์อัตโนมัติเครื่องแรกของโลก แทนที่บทบาทของคลัตช์ในการทำงาน พวกเขาเริ่มใช้เป็นครั้งแรกในการขนส่งสาธารณะ - รถเมล์ที่ผลิตในสวีเดน คนแรก รุ่นผู้โดยสารเกียร์อัตโนมัติกลายเป็นบูอิคในปี 1947

แนวคิดในการสร้างเกียร์อัตโนมัติปรากฏขึ้นเกือบพร้อมกันกับรถยนต์ที่ติดตั้ง ในขณะเดียวกัน ผู้ผลิตรถยนต์ นักประดิษฐ์ และผู้ที่ชื่นชอบจาก ประเทศต่างๆเริ่มทำงานกับหน่วย

เป็นผลให้เมื่อต้นศตวรรษที่ 20 ต้นแบบเริ่มปรากฏขึ้นซึ่งมีระบบส่งกำลังคล้ายกับเครื่องจักรอัตโนมัติที่ทันสมัย ในบทความนี้เราจะพูดถึงวิธีการสร้างเกียร์อัตโนมัติครั้งแรกและเมื่อมันปรากฏขึ้นทำความคุ้นเคยกับประวัติของเกียร์อัตโนมัติและตอบคำถามว่าใครเป็นผู้คิดค้นเกียร์อัตโนมัติ

อ่านบทความนี้

ใครเป็นผู้คิดค้นเกียร์อัตโนมัติและเกียร์อัตโนมัติครั้งแรกปรากฏขึ้นเมื่อใด

อย่างที่คุณทราบ การส่งสัญญาณเป็นหน่วยที่สำคัญที่สุดอันดับสองรองจากนี้ ในเวลาเดียวกัน การปรากฏตัวของเกียร์อัตโนมัติถือเป็นความก้าวหน้าอย่างแท้จริง เนื่องจากต้องขอบคุณกระปุกเกียร์ดังกล่าว ไม่เพียงแต่ความสะดวกสบายเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความปลอดภัยในการขับขี่อย่างมากอีกด้วย

กระปุกเกียร์ดังกล่าวเป็นระบบที่ประกอบด้วยตัวแปลงแรงบิด () และ กล่องดาวเคราะห์. หลักการและรากฐาน เกียร์ดาวเคราะห์เป็นที่รู้จักในยุคกลาง และ German German Fettinger ได้สร้างทอร์กคอนเวอร์เตอร์เมื่อต้นศตวรรษที่ 20

คนแรกที่รวมกล่องและเครื่องยนต์กังหันก๊าซคือนักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน Azatur Sarafyan หรือที่รู้จักกันดีในชื่อ Oscar Banker เขาเป็นคนที่จดสิทธิบัตรเกียร์อัตโนมัติในปี 2478 แม้ว่าจะได้รับสิทธิบัตรมานานกว่า 7 ปีเขาก็ปกป้องสิทธิ์ของเขาในการต่อสู้กับผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่

Sarafyan เกิดในปี 2438 ครอบครัวของเขาจบลงที่สหรัฐอเมริกาอันเป็นผลมาจากการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์อาร์เมเนียที่น่าอับอายซึ่งเกิดขึ้นใน จักรวรรดิออตโตมัน. หลังจากตั้งรกรากในชิคาโก Asatur Sarafyan ได้เปลี่ยนชื่อเป็น Oscar Banker

นักประดิษฐ์ที่มีความสามารถสร้างความหลากหลาย อุปกรณ์ที่มีประโยชน์ซึ่งมีวิธีแก้ปัญหาหลายอย่างที่ขาดไม่ได้ในปัจจุบัน (เช่น ปืนอัดจารบี) แต่ความสำเร็จหลักคือการประดิษฐ์กระปุกเกียร์อัตโนมัติแบบไฮโดรแมคคานิกส์เครื่องแรก ในทางกลับกัน General Motors (GM) ซึ่งติดตั้งไว้ก่อนหน้านี้ กล่องกึ่งอัตโนมัติเกียร์ในรุ่นของพวกเขาซึ่งเป็นคนแรกที่เปลี่ยนไปใช้เกียร์อัตโนมัติ

ประวัติความเป็นมาของการสร้างเกียร์อัตโนมัติ

ดังนั้น, องค์ประกอบที่สำคัญต้องขอบคุณการเกิดขึ้นของเกียร์อัตโนมัติเต็มรูปแบบจึงเป็นตัวแปลงแรงบิด

ในขั้นต้น เครื่องยนต์กังหันก๊าซปรากฏในการต่อเรือ เหตุผลก็คือแทนที่จะเป็นเครื่องยนต์ไอน้ำความเร็วต่ำ แต่เครื่องยนต์ที่ทรงพลังกว่าก็ปรากฏขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 กังหันไอน้ำ. กังหันดังกล่าวเชื่อมต่อโดยตรงกับใบพัด ซึ่งนำไปสู่ปัญหาทางเทคนิคหลายประการอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

วิธีแก้ปัญหาคือการประดิษฐ์ของ G. Fettinger ผู้เสนอ เครื่องไฮโดรลิคโดยที่ใบพัดของระบบส่งกำลังแบบไฮโดรไดนามิก ปั๊ม เทอร์ไบน์ และเครื่องปฏิกรณ์ถูกรวมเข้าด้วยกันในเรือนเดียว

ทอร์กคอนเวอร์เตอร์ดังกล่าวได้รับการจดสิทธิบัตรในปี ค.ศ. 1902 และมีข้อได้เปรียบมากมายเหนือกลไกและอุปกรณ์อื่นๆ ที่สามารถแปลงแรงบิดจากเครื่องยนต์ได้

GDT Fettinger ลดการสูญเสียพลังงานที่มีประโยชน์ ประสิทธิภาพของอุปกรณ์กลับกลายเป็นว่าอยู่ในระดับสูง ในทางปฏิบัติที่ระบุ หม้อแปลงอุทกพลศาสตร์โดยเฉลี่ยแล้ว ให้ประสิทธิภาพบนเรือรบประมาณ 90% และมากกว่านั้นอีก

กลับไปที่กระปุกเกียร์ของรถยนต์กัน ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 (1904) นักประดิษฐ์ พี่น้อง Startevent จากบอสตัน สหรัฐอเมริกา ได้แนะนำเกียร์อัตโนมัติรุ่นแรก

ที่จริงแล้วกระปุกเกียร์สองสปีดนี้เป็นเกียร์ธรรมดาที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งการเปลี่ยนเกียร์อาจเป็นไปโดยอัตโนมัติ กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเป็นต้นแบบกล่องหุ่นยนต์ อย่างไรก็ตาม ในหลายปีที่ผ่านมา ด้วยเหตุผลหลายประการ การผลิตจำนวนมากพิสูจน์แล้วว่าเป็นไปไม่ได้ โครงการถูกยกเลิก

เริ่มใส่กล่องอัตโนมัติตัวต่อไป ฟอร์ด. โมเดลในตำนาน Model-T ติดตั้งกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ซึ่งได้รับความเร็วสองระดับสำหรับการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเช่นเดียวกับ เกียร์ถอยหลัง. การควบคุมกระปุกเกียร์ใช้คันเหยียบ

ถัดมาเป็นกล่องจาก Reo ในรุ่น General Motors ระบบส่งกำลังดังกล่าวอาจถือเป็นเกียร์ธรรมดารุ่นแรก เนื่องจากเป็นเกียร์ธรรมดาที่มีคลัตช์อัตโนมัติ หลังจากนั้นไม่นาน ระบบเกียร์ของดาวเคราะห์ก็เริ่มถูกนำมาใช้ นำช่วงเวลาของการปรากฏตัวของเครื่องจักรอัตโนมัติไฮโดรแมคคานิคอลที่เต็มเปี่ยมไปด้วย

กลไกของดาวเคราะห์ (เกียร์ดาวเคราะห์) เหมาะที่สุดสำหรับการส่งสัญญาณอัตโนมัติ เพื่อควบคุมอัตราทดเกียร์และทิศทางการหมุนของเพลาส่งออก ชิ้นส่วนแต่ละส่วนของเฟืองดาวเคราะห์จะถูกเบรก ในกรณีนี้ สามารถใช้ความพยายามที่ค่อนข้างน้อยและสม่ำเสมอในการแก้ปัญหา

เรากำลังพูดถึงตัวกระตุ้นเกียร์อัตโนมัติ (, band brake) นอกจากนี้ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การจัดการกลไกเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพก็ไม่ใช่เรื่องยาก นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องปรับความเร็วขององค์ประกอบแต่ละส่วนของเกียร์อัตโนมัติให้เท่ากัน เนื่องจากเฟืองทั้งหมดของเฟืองดาวเคราะห์อยู่ในตาข่ายคงที่

หากเราเปรียบเทียบโครงร่างดังกล่าวกับความพยายามที่จะทำงานอัตโนมัติของกล่องกล ในเวลานั้นมันเป็นงานที่ยากมาก ปัญหาหลักคือในช่วงหลายปีที่ผ่านมาไม่มีกลไกเซอร์โวที่มีประสิทธิภาพ รวดเร็ว และเชื่อถือได้ (เซอร์โวไดรฟ์)

กลไกเหล่านี้จำเป็นสำหรับการเคลื่อนเกียร์หรือคลัตช์เพื่อการสู้รบ เซอร์โวยังต้องให้กำลังและการเดินทางเป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับการบีบอัดชุดคลัตช์หรือการรัดเบรกวงเกียร์อัตโนมัติให้แน่น

การแก้ปัญหาเชิงคุณภาพพบได้เฉพาะช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เท่านั้น และกลศาสตร์หุ่นยนต์เริ่มผลิตเป็นจำนวนมากในช่วง 10-15 ปีที่ผ่านมาเท่านั้น (เช่น หรือ)

การพัฒนาระบบเกียร์อัตโนมัติเพิ่มเติม: วิวัฒนาการของเกียร์อัตโนมัติระบบไฮดรอลิกส์

ก่อนจะเปลี่ยนไปใช้เกียร์อัตโนมัติ เราต้องพูดถึงกระปุกเกียร์ของ Wilson เสียก่อน คนขับเลือกเกียร์โดยใช้สวิตช์คอพวงมาลัย และรวมเข้าด้วยกันโดยกดแป้นเหยียบแยก

ระบบส่งกำลังดังกล่าวเป็นต้นแบบของกระปุกเกียร์แบบพรีซีเล็คทีฟ เนื่องจากผู้ขับขี่ได้เลือกเกียร์ไว้ล่วงหน้าแล้ว ในขณะที่การรวมระบบจะดำเนินการหลังจากกดแป้นเหยียบซึ่งอยู่แทนที่แป้นคลัตช์เกียร์ธรรมดาเท่านั้น

การตัดสินใจครั้งนี้อำนวยความสะดวกในกระบวนการขับรถ การเปลี่ยนเกียร์ต้องใช้เวลาน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับเกียร์ธรรมดาซึ่งไม่มีในปีนั้น ในเวลาเดียวกันบทบาทสำคัญของกล่อง Wilson อยู่ที่ความจริงที่ว่านี่เป็นกระปุกเกียร์แรกที่มีสวิตช์โหมดซึ่งคล้ายกับอะนาล็อกสมัยใหม่ ()

กลับไปที่เกียร์อัตโนมัติกัน ดังนั้นระบบเกียร์อัตโนมัติแบบ Hydromechanical Hydra-Matic จึงถูกนำมาใช้โดย General Motors ในปี 1940 กล่องเกียร์นี้ได้รับการติดตั้งในรุ่น Cadillac, Pontiac และอื่น ๆ

การส่งดังกล่าวเป็นทอร์กคอนเวอร์เตอร์ (คลัตช์ของไหล) และกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์พร้อมระบบอัตโนมัติ ระบบควบคุมไฮดรอลิก. การควบคุมถูกนำมาใช้โดยคำนึงถึงความเร็วของรถตลอดจนตำแหน่งของคันเร่ง

กล่อง Hydra-Matic ได้รับการติดตั้งทั้งในรุ่น GM และ Bentley, Rolls-Royce, Lincoln เป็นต้น ในช่วงต้นทศวรรษ 50 ผู้เชี่ยวชาญของเมอร์เซเดส-เบนซ์ใช้กล่องนี้เป็นพื้นฐานและพัฒนาระบบอนาล็อกของตนเองซึ่งทำงานบนหลักการที่คล้ายกัน แต่มี ทั้งสายความแตกต่างในแง่ของการออกแบบ

ใกล้กับช่วงกลางทศวรรษที่ 60 ระบบเกียร์อัตโนมัติแบบไฮโดรแมคคานิคัลได้รับความนิยมสูงสุด นอกจากนี้ การปรากฏตัวของน้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์ในตลาดน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันหล่อลื่นทำให้สามารถลดต้นทุนการผลิตและการบำรุงรักษา และเพิ่มความน่าเชื่อถือของหน่วย ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ระบบเกียร์อัตโนมัติไม่ได้แตกต่างจากรุ่นปัจจุบันมากนัก

ในช่วงปี 1980 มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในจำนวนการส่งสัญญาณ ในกล่องอัตโนมัติเกียร์สี่ปรากฏตัวครั้งแรกนั่นคือเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน ฟังก์ชันล็อกอัพตัวแปลงทอร์กคอนเวอร์เตอร์ก็ถูกใช้เช่นกัน

นอกจากนี้ระบบอัตโนมัติสี่สปีดก็เริ่มถูกควบคุมโดยใช้ซึ่งทำให้สามารถกำจัดการควบคุมทางกลจำนวนมากแทนที่ได้

ตัวอย่างเช่น การใช้งานครั้งแรก ระบบอิเล็กทรอนิกส์การควบคุมเกียร์อัตโนมัติดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญของโตโยต้าในปี 1983 จากนั้นในปี 1987 ฟอร์ดก็เปลี่ยนมาใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อควบคุมโอเวอร์ไดรฟ์และคลัตช์ล็อค GDT

อย่างไรก็ตาม วันนี้เกียร์อัตโนมัติยังคงพัฒนาต่อไป โดยคำนึงถึงมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดและราคาเชื้อเพลิงที่สูงขึ้น ผู้ผลิตจึงพยายามเพิ่มประสิทธิภาพการส่งและบรรลุประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง

ในการทำเช่นนี้จำนวนเกียร์ทั้งหมดเพิ่มขึ้นความเร็วในการเปลี่ยนจึงสูงมาก วันนี้คุณสามารถค้นหาเกียร์อัตโนมัติที่มี "ความเร็ว" 5, 6 หรือมากกว่า ภารกิจหลักคือการประสบความสำเร็จในการแข่งขันกับกล่องหุ่นยนต์แบบเลือกล่วงหน้าประเภท DSG

ควบคู่ไปกับการพัฒนาชุดควบคุมเกียร์อัตโนมัติอย่างต่อเนื่องรวมถึง ซอฟต์แวร์. ในขั้นต้น สิ่งเหล่านี้คือระบบที่กำหนดช่วงเวลาของการเปลี่ยนเกียร์เท่านั้นและมีหน้าที่รับผิดชอบต่อคุณภาพของสิ่งเจือปน

ต่อมา โปรแกรมต่างๆ เริ่มถูก "เย็บ" ลงในบล็อกที่สามารถปรับให้เข้ากับสไตล์การขับขี่ อัลกอริธึมการเปลี่ยนเกียร์แบบไดนามิก (เช่น ระบบเกียร์อัตโนมัติแบบปรับได้พร้อมการประหยัด โหมดสปอร์ต)

ต่อมาโอกาสก็บังเกิด ควบคุมด้วยมือเกียร์อัตโนมัติ (เช่น Tiptronic) เมื่อผู้ขับขี่สามารถกำหนดช่วงเวลาของการเปลี่ยนเกียร์ได้อย่างอิสระเหมือนเกียร์ธรรมดา นอกจากนี้ เกียร์อัตโนมัติยังได้รับคุณสมบัติขั้นสูงในแง่ของการควบคุมอุณหภูมิ น้ำมันเกียร์เป็นต้น

อ่านยัง

การขับรถด้วยเกียร์อัตโนมัติ: วิธีใช้กล่อง - อัตโนมัติ, โหมดเกียร์อัตโนมัติ, กฎสำหรับการใช้เกียร์นี้, เคล็ดลับ

ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมยานยนต์และการเปิดตัวของเกียร์ชนิดใหม่ คำถามว่ากระปุกเกียร์ตัวไหนดีกว่ากันจึงมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเรื่อยๆ เกียร์อัตโนมัติ - มันคืออะไร? ในบทความนี้ เราจะพูดถึงอุปกรณ์และหลักการทำงานของเกียร์อัตโนมัติ ค้นหาว่าเกียร์อัตโนมัติประเภทใดที่มีอยู่ และใครเป็นผู้คิดค้นระบบเกียร์อัตโนมัติ มาวิเคราะห์ข้อดีข้อเสียกัน ประเภทต่างๆเกียร์อัตโนมัติ มาทำความรู้จักกับโหมดการทำงานและการควบคุมเกียร์อัตโนมัติกัน

เกียร์อัตโนมัติคืออะไรและประวัติความเป็นมาของการสร้าง

เกียร์อัตโนมัติหรือเกียร์อัตโนมัติเป็นเกียร์ที่ให้ทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด อัตราทดเกียร์ตามสภาพการขับขี่โดยปราศจากการมีส่วนร่วมของผู้ขับขี่ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการขับขี่ที่ดีของรถ รวมถึงความสะดวกสบายในการขับขี่สำหรับผู้ขับขี่

ปัจจุบันมีเกียร์อัตโนมัติหลายประเภท:

• ไฮโดรแมคคานิคอล (คลาสสิก);
• เครื่องกล;

ในบทความนี้ ทุกความสนใจจะมอบให้กับเครื่องคลาสสิก

ประวัติการประดิษฐ์

พื้นฐานของเกียร์อัตโนมัติคือกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์และทอร์กคอนเวอร์เตอร์ ซึ่งครั้งแรกที่คิดค้นขึ้นโดยเฉพาะสำหรับความต้องการในการต่อเรือในปี 1902 โดยวิศวกรชาวเยอรมัน แฮร์มันน์ ฟิตเทนเจอร์ นอกจากนี้ ในปี 1904 พี่น้อง Startevent จากบอสตันได้นำเสนอระบบเกียร์อัตโนมัติรุ่นของตนเองซึ่งมีกระปุกเกียร์สองชุดและมีลักษณะคล้ายกับกลไกที่ได้รับการดัดแปลงเล็กน้อย

รถที่ติดตั้งกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์เห็นแสงของวันเป็นครั้งแรก โดย Fordต. สาระสำคัญของกล่องคือการสลับความเร็วที่ราบรื่นด้วยแป้นเหยียบสองอัน ครั้งแรกรวมถึงการเลื่อนขึ้นและลงและครั้งที่สอง - ย้อนกลับ

กระบองถูกยึดครองโดยเจเนอรัล มอเตอร์ส ซึ่งเปิดตัวเกียร์กึ่งอัตโนมัติในช่วงกลางทศวรรษ 1930 คลัตช์ในรถยังคงอยู่ และระบบไฮดรอลิกส์ควบคุมกลไกของดาวเคราะห์

ในช่วงเวลาเดียวกัน ไครสเลอร์ได้สรุปการออกแบบกล่องด้วยข้อต่อของไหล และแทนที่จะใช้กล่องแบบสองขั้นตอน โอเวอร์ไดรฟ์ก็เริ่มถูกนำมาใช้ - โอเวอร์ไดรฟ์ที่มีอัตราทดเกียร์น้อยกว่าหนึ่ง

เกียร์อัตโนมัติเต็มรูปแบบเครื่องแรกของโลกในปี 1940 ถูกสร้างขึ้นโดยบริษัท General Motors เดียวกัน เกียร์อัตโนมัติเป็นการรวมกันของคลัตช์ไฮดรอลิกกับกระปุกดาวเคราะห์สี่ขั้นตอนด้วย ระบบควบคุมอัตโนมัติผ่านระบบไฮดรอลิกส์

วันนี้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเกียร์อัตโนมัติหก, เจ็ด, แปดและเก้าสปีดซึ่งผู้ผลิตมีทั้งความกังวลเกี่ยวกับรถยนต์ (KIA, Hyundai, BMW, VAG) และ บริษัท เฉพาะ (ZF, Aisin, Jatco)

ข้อดีและข้อเสียของเกียร์อัตโนมัติ

เช่นเดียวกับเกียร์อื่นๆ เกียร์อัตโนมัติมีทั้งข้อดีและข้อเสีย มาวางในรูปแบบของตารางกัน

อุปกรณ์เกียร์อัตโนมัติ

อุปกรณ์เกียร์อัตโนมัติค่อนข้างซับซ้อนและประกอบด้วยองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้:

• กลไกของดาวเคราะห์
• ชุดควบคุมเกียร์อัตโนมัติ (TCU);
• ไฮโดรบล็อก;
• วงเบรก;
• ปั้มน้ำมัน
• กรอบ.

ทอร์กคอนเวอร์เตอร์เป็นตัวเรือนที่บรรจุสารหล่อลื่นทำงานพิเศษ ATF และออกแบบมาเพื่อส่งแรงบิดจากเครื่องยนต์ไปยังกระปุกเกียร์ อันที่จริงมันมาแทนที่คลัตช์ ประกอบด้วยล้อปั๊ม กังหันและเครื่องปฏิกรณ์ คลัตช์ล็อก และล้ออิสระ

ล้อมีใบมีดพร้อมช่องสำหรับทางเดิน น้ำยาทำงาน. ต้องใช้คลัตช์ล็อคเพื่อล็อคตัวแปลงแรงบิดในโหมดการทำงานของรถยนต์เฉพาะ ต้องใช้คลัตช์อิสระ (คลัตช์ควง) เพื่อหมุนล้อเครื่องปฏิกรณ์ไปในทิศทางตรงกันข้าม คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับทอร์กคอนเวอร์เตอร์ได้

กลไกดาวเคราะห์ของเกียร์อัตโนมัติประกอบด้วยชุดเกียร์ดาวเคราะห์ เพลา ดรัมที่มีคลัตช์เสียดทาน เช่นเดียวกับคลัตช์ที่วิ่งเกินและแถบเบรก

กลไกการเปลี่ยนเกียร์ในเกียร์อัตโนมัติค่อนข้างซับซ้อน และที่จริงแล้ว การทำงานของเกียร์ประกอบด้วยการดำเนินการอัลกอริธึมบางอย่างสำหรับการเปิดและปิดคลัตช์และเบรกโดยใช้แรงดันของเหลว

ชุดเกียร์ของดาวเคราะห์หรือการปิดกั้นองค์ประกอบอย่างใดอย่างหนึ่ง (เกียร์ดวงอาทิตย์, ดาวเทียม, เฟืองวงแหวน, ตัวยึด) ให้การส่งการหมุนและการเปลี่ยนแรงบิด องค์ประกอบที่รวมอยู่ในชุดเกียร์ของดาวเคราะห์ถูกบล็อกโดยล้ออิสระ, แถบเบรกและ คลัตช์แรงเสียดทาน.

ชุดควบคุมเกียร์อัตโนมัติเป็นแบบไฮดรอลิก (เลิกใช้แล้ว) และแบบอิเล็กทรอนิกส์ (ECU เกียร์อัตโนมัติ) ระบบส่งกำลังทางน้ำแบบสมัยใหม่ติดตั้งเฉพาะชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น มันประมวลผลสัญญาณเซ็นเซอร์และสร้างสัญญาณควบคุมสำหรับ อุปกรณ์ผู้บริหาร(วาล์ว) ของหน่วยไฮดรอลิกซึ่งรับประกันการทำงานของคลัตช์แรงเสียดทานรวมถึงควบคุมการไหลของของไหลทำงาน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ของเหลวที่มีแรงดันจะถูกส่งไปยังคลัตช์ตัวใดตัวหนึ่ง รวมถึงเกียร์บางตัว TCU ยังควบคุมการล็อคตัวแปลงแรงบิด ในกรณีที่เกิดความผิดปกติ TCU จะรับรองการทำงานของกระปุกเกียร์ใน " โหมดฉุกเฉิน". ตัวเลือกเกียร์อัตโนมัติมีหน้าที่เปลี่ยนโหมดการทำงานของกระปุกเกียร์

เซ็นเซอร์ต่อไปนี้ใช้ในกล่องอัตโนมัติ:

• เซ็นเซอร์ความเร็วขาเข้า
• เซ็นเซอร์ความเร็วทางออก;
• เซ็นเซอร์อุณหภูมิน้ำมันเกียร์อัตโนมัติ
• เซ็นเซอร์ตำแหน่งคันเกียร์เลือก;
• เซ็นเซอร์แรงดันน้ำมัน

หลักการทำงานและอายุการใช้งานของเกียร์อัตโนมัติ

เวลาที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนเกียร์ในเกียร์อัตโนมัติขึ้นอยู่กับความเร็วของรถและน้ำหนักของเครื่องยนต์ ระบบควบคุมคำนวณ การกระทำที่จำเป็นและส่งผ่านในรูปแบบของอิทธิพลไฮดรอลิก ระบบไฮดรอลิกส์จะเคลื่อนคลัตช์และเบรกของเฟืองดาวเคราะห์ ดังนั้นจะเปลี่ยนอัตราทดเกียร์โดยอัตโนมัติตามโหมดเครื่องยนต์ที่เหมาะสมที่สุดในสภาวะที่กำหนด

หนึ่งในตัวชี้วัดหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเกียร์อัตโนมัติคือระดับน้ำมันซึ่งต้องตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ อุณหภูมิในการทำงานน้ำมัน (ATF) ประมาณ 80 องศา ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อกลไกพลาสติกของกล่องใน ช่วงฤดูหนาวก่อนขับรถต้องอุ่นเครื่องก่อน และในฤดูร้อนกลับเย็นลง
การทำความเย็นเกียร์อัตโนมัติสามารถทำได้โดยใช้น้ำหล่อเย็นหรืออากาศ (โดยใช้ ออยล์คูลเลอร์).

แพร่หลายที่สุดได้น้ำยาทำความเย็น อุณหภูมิ atf ที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเครื่องยนต์ปกติไม่ควรเกิน 20% ของอุณหภูมิในระบบทำความเย็น อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นไม่ควรเกิน 80 องศา ด้วยเหตุนี้ atf จึงเย็นลง ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเชื่อมต่อกับส่วนนอกของตัวเรือน ปั้มน้ำมันที่ติดแผ่นกรอง เมื่อน้ำมันไหลเวียนในตัวกรอง จะสัมผัสกับของเหลวหล่อเย็นผ่านผนังบาง ๆ ของช่อง

โดยวิธีการที่เกียร์อัตโนมัติถือว่าหนักมาก น้ำหนักของเกียร์อัตโนมัติอยู่ที่ประมาณ 70 กก. (ถ้ารถแห้งและไม่มีทอร์คคอนเวอร์เตอร์) และประมาณ 110 กก. (ถ้าเติม)

สำหรับการทำงานปกติของเกียร์อัตโนมัติมีความจำเป็นและ ความดันที่ถูกต้องน้ำมัน อายุการใช้งานของเกียร์อัตโนมัติขึ้นอยู่กับสิ่งนี้เป็นส่วนใหญ่ แรงดันน้ำมันเครื่องควรอยู่ที่ระดับ 2.5-4.5 บาร์

ทรัพยากรของกล่องอัตโนมัติอาจแตกต่างกัน หากในรถคันหนึ่งการส่งสามารถอยู่ได้เพียง 100,000 กม. จากนั้นในรถอีกคัน - ประมาณ 500,000 ขึ้นอยู่กับการทำงานของรถ การตรวจสอบระดับน้ำมันเป็นประจำและการเปลี่ยนพร้อมกับตัวกรอง นอกจากนี้ยังสามารถยืดอายุของเกียร์อัตโนมัติโดยใช้เดิม วัสดุสิ้นเปลืองและบำรุงรักษาด่านตามกำหนดเวลา

ระบบควบคุมเกียร์อัตโนมัติ

เกียร์อัตโนมัติถูกควบคุมโดยตัวเลือกเกียร์อัตโนมัติ โหมดการทำงานของเกียร์อัตโนมัติขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวของคันโยกไปยังตำแหน่งที่แน่นอน โหมดต่อไปนี้มีอยู่ในเครื่อง:

1. อาร์ - ที่จอดรถ. ใช้สำหรับจอดรถ ในโหมดนี้ เพลาส่งออกของเกียร์จะถูกบล็อกโดยกลไก
2. R - ย้อนกลับ ใช้สำหรับเข้าเกียร์ถอยหลัง
3. N - เป็นกลาง โหมดเป็นกลาง
4. ดี - ไดรฟ์ เดินหน้าในโหมดเปลี่ยนเกียร์อัตโนมัติ
5. M - คู่มือ โหมดเปลี่ยนเกียร์แบบแมนนวล

ในการส่งสัญญาณอัตโนมัติสมัยใหม่ที่มีช่วงการทำงานจำนวนมากสามารถใช้โหมดการทำงานเพิ่มเติมได้:

• (D) หรือ O / D-overdrive - โหมดการขับขี่ "ประหยัด" ซึ่งเป็นไปได้ การสลับอัตโนมัติสำหรับพิกัด;
• D3 หรือ O / D OFF - ย่อมาจาก "overdrive off" นี่คือโหมดการขับขี่ที่ใช้งานอยู่
• ส(หรือตัวเลข 2 ) - แนว เกียร์ต่ำ(เกียร์หนึ่งและสองหรือเกียร์สองเท่านั้น) "โหมดฤดูหนาว";
• หลี่(หรือตัวเลข 1 ) - เกียร์ต่ำช่วงที่สอง (เฉพาะเกียร์หนึ่งเท่านั้น)

นอกจากนี้ยังมีปุ่มเพิ่มเติมที่ระบุโหมดการทำงานของเกียร์อัตโนมัติ

มันเกิดขึ้นที่ผู้ขับขี่ส่วนใหญ่ยังคงชอบเกียร์ธรรมดามากกว่า โดยเชื่อว่าระบบอัตโนมัติยังห่างไกลจากอุดมคติ มีข้อบกพร่องหลายประการ และไม่ตรงกับภาพลักษณ์ของผู้ชาย ใครก็ตามที่ชอบอะไร คนหนึ่งชอบ "เครื่องจักร" มากกว่ากลไกอื่นๆ ในบทความนี้ เราจะไม่โน้มน้าวใครในบางสิ่ง แต่แค่พูดถึงว่าเกียร์อัตโนมัติคืออะไร ต่างกันอย่างไร และข้อดีและข้อเสียของแต่ละรายการมีข้อดีและข้อเสียอย่างไร

เกร็ดประวัติศาสตร์
วิศวกรเริ่มสงสัยตั้งแต่เช้าตรู่ของศตวรรษที่ 20 ว่าทำไมผู้ขับขี่จึงเปลี่ยนเกียร์ได้ง่ายขึ้น การพัฒนาครั้งแรกที่เรารู้จักปรากฏบน Ford T. ในตำนาน เกียร์ฟอร์ด T ดำเนินการโดยใช้แป้นเหยียบสองอัน: อันหนึ่งเปลี่ยนค่าต่ำสุดและ เกียร์ท๊อป; ที่สองรวมเกียร์ถอยหลัง จากนั้นในช่วงกลางทศวรรษ 1930 เป็นต้นมา บริษัทอเมริกัน, เรโอ และ เจนเนอรัล มอเตอร์ส, นำเสนอรุ่นเกียร์กึ่งอัตโนมัติของพวกเขา การพัฒนาของ GM เป็นกลไกของดาวเคราะห์ซึ่งการทำงานถูกควบคุมโดยระบบไฮดรอลิกส์ ในเวลาเดียวกันการสร้างเกียร์อัตโนมัติก็เกิดขึ้นโดย ไครสเลอร์อย่างไรก็ตาม การพัฒนาของเขาพบว่ามีการใช้งานจริงไม่มากก็น้อยในช่วงก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง และเป็นไปไม่ได้ที่จะเรียกพวกเขาว่าเกียร์อัตโนมัติในความหมายสมัยใหม่ แม้ว่าจะมีการใช้ข้อต่อของเหลวอยู่แล้วก็ตาม

Hydra-Matic คือเกียร์อัตโนมัติตัวแรกในการผลิตซีรีส์

คุณสังเกตไหมว่าผู้บุกเบิกด้านเกียร์อัตโนมัติเป็นชาวอเมริกันและมีเพียงพวกเขาเท่านั้น? ไม่ชัดเจนว่าทำไม แต่พวกแยงกีเป็นคนที่คลั่งไคล้มากที่สุดและยังคงปฏิบัติต่อ "เครื่องจักรอัตโนมัติ" ต่อไป ค้นหารถในสหรัฐอเมริกากับ กล่องเครื่องกลยังต้องพยายาม ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่วิศวกรของเจนเนอรัลมอเตอร์สได้พัฒนาระบบเกียร์อัตโนมัติอย่างแท้จริงรุ่นแรกเข้าสู่การผลิตจำนวนมาก แล้วในปี 1940 ก็มีให้เป็นตัวเลือกในรถยนต์ Oldsmobile และถูกเรียกว่า Hydra-Matic โครงสร้างเป็นการรวมกันของคลัตช์ไฮดรอลิกและกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ 4 สปีดพร้อมระบบควบคุมไฮดรอลิกอัตโนมัติ เพื่อให้เข้าใจว่าการเกิดขึ้นของ Hydra-Matic มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลกเพียงใด ก็เพียงพอที่จะกล่าวได้ว่าอีกไม่นานระบบส่งกำลังนี้ได้รับการติดตั้งในรถยนต์ของพวกเขา ไม่เพียงแต่ในอเมริกาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้ผลิตในยุโรปด้วย ซึ่งรวมถึง Bentleyและ โรลส์รอยซ์. นอกจากนี้แม้ เมอร์เซเดส เบนซ์พัฒนา "เครื่องจักร" เครื่องแรกของเขาจาก Hydra-Matic!

โดยธรรมชาติแล้วเส้นทางของเกียร์อัตโนมัตินั้นมีหนามและมาพร้อมกับการต่อสู้กับ "โรคในวัยเด็ก" อย่างต่อเนื่อง เสียบ่อยและอายุการใช้งานค่อนข้างสั้น แต่วิศวกรจะไม่เป็นวิศวกรหากไม่สามารถเอาชนะโรคภัยไข้เจ็บส่วนใหญ่ได้ ระบบเกียร์อัตโนมัติสมัยใหม่ยังคงต้องการการดูแลเป็นพิเศษ แต่มีความน่าเชื่อถือและทนทานกว่ามาก ซึ่งเกือบเท่ากันในการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงถึง เกียร์ธรรมดาและเจริญงอกงามเหมือนเห็ดหลังฝน ยิ่งไปกว่านั้น ไม่เพียงแต่ผู้ผลิต "เครื่องจักรอัตโนมัติ" เท่านั้นที่มีมากขึ้น แต่กล่องที่หลากหลายนั้นไม่ได้มีแค่หนึ่งหรือสองกล่องอีกต่อไป

"อัตโนมัติ" พร้อมทอร์คคอนเวอร์เตอร์
เกียร์อัตโนมัติดังกล่าวเรียกว่าเกียร์ธรรมดาเนื่องจากปรากฏเร็วกว่ารุ่นอื่นและยังคงพบได้บ่อยที่สุดในปัจจุบัน หลักการทำงานทั้งเรียบง่ายและซับซ้อนในเวลาเดียวกัน ประกอบด้วยสองหน่วยอิสระ - กระปุกเกียร์และตัวแปลงแรงบิดนั่นคือส่วนหลังไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกระปุกเกียร์ แต่ในความเป็นจริงทำหน้าที่เป็นคลัตช์

ตัวแปลงแรงบิดประกอบด้วยเครื่องใบพัดสองเครื่อง - ปั๊มแรงเหวี่ยงและกังหันสู่ศูนย์กลาง ระหว่างนั้นคือใบพัดนำทาง - เครื่องปฏิกรณ์ ล้อปั๊มเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับ เพลาข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์กังหัน - พร้อมเพลากระปุก เครื่องปฏิกรณ์สามารถหมุนได้อย่างอิสระ ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงาน หรือสามารถปิดกั้นได้โดยใช้ล้ออิสระ

คลาสสิกอัตโนมัติพร้อมทอร์กคอนเวอร์เตอร์ - เกียร์อัตโนมัติที่ธรรมดาที่สุดในปัจจุบัน

กระปุกเกียร์นั้นคล้ายกับ "กลไก" ทั่วไปมาก ยกเว้นรายละเอียดที่สำคัญบางอย่างพื้นฐานที่ทำให้มั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนเกียร์จะไม่มีการหยุดชะงักในการไหลของกำลังและปราศจากการมีส่วนร่วมของผู้ขับขี่ อย่างสูง จุดสำคัญยังเป็นความจริงที่ว่าไม่มีการเชื่อมต่อที่เข้มงวดระหว่างเครื่องยนต์และกระปุกเกียร์ แรงบิดที่กระปุกเกียร์ถูกส่งโดยใช้ น้ำมันเกียร์หมุนเวียนภายใต้แรงกดดันในวงปิด

อัลกอริธึมการทำงานทั้งหมดของเกียร์อัตโนมัติพร้อมทอร์คคอนเวอร์เตอร์ถูกตรวจสอบโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อ่านและประมวลผลข้อมูลจากเซ็นเซอร์ต่างๆ เธอตัดสินใจว่าจะเปลี่ยนเกียร์เมื่อใดและอย่างไร หากคนขับเหยียบเบา ๆ การเปลี่ยนเกียร์จะเร็วพอที่จะไม่หมุนเครื่องยนต์ถึง ความเร็วสูงและประหยัดพลังงาน (เชื้อเพลิง) อย่างไรก็ตาม ทันทีที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับสัญญาณเกี่ยวกับการเหยียบคันเร่งที่แหลมคมและรุนแรง มันจะเปลี่ยนเป็นโหมดที่ให้คุณปลดปล่อยศักยภาพของเครื่องยนต์ได้ในทันที อย่างไรก็ตาม เพื่อไม่ให้เข้าใจผิดเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และมอบประโยชน์สูงสุดให้กับผู้ขับขี่ ประสิทธิภาพสูงสุดการทำงานของกระปุกเกียร์ในสภาวะเฉพาะ ผู้ผลิตหลายรายทำให้สามารถสลับระหว่างโหมดที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าได้ เช่น โหมดประหยัด สปอร์ต หรือฤดูหนาว

มักจะ เกียร์อัตโนมัติให้คุณสลับไปใช้โหมดเปลี่ยนเกียร์ธรรมดาได้ ไม่ว่าจะด้วยตัวเลือกหรือแป้นเปลี่ยนเกียร์ เป็นครั้งแรกที่ "เคล็ดลับ" ดังกล่าวปรากฏบนรถยนต์ปอร์เช่และถูกเรียกว่า Tiptronic ยิ่งไปกว่านั้น Tiptronic ไม่ใช่เกียร์อัตโนมัติแต่อย่างใดแต่เท่านั้น เครื่องหมายการค้า. ผู้ผลิตแต่ละรายมีของตัวเอง (Steptronic for bmw, Autostick ของ Chrysler เป็นต้น) แต่ Tiptronic กลายเป็นชื่อที่ใช้ในครัวเรือนโดยเปรียบเทียบกับ Xerox สำหรับเครื่องถ่ายเอกสาร อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนเกียร์ธรรมดาในเกียร์อัตโนมัติไม่ได้เป็นอะไรมากไปกว่าการทำงานเพิ่มเติมที่ไม่มีความหมายมากเกินไปสำหรับผู้ขับขี่ส่วนใหญ่ ในท้ายที่สุด จะไม่มีการซื้อ "อัตโนมัติ" เพื่อเปลี่ยนเกียร์แบบแมนนวล และระบบอิเล็กทรอนิกส์ ไม่ว่าในกรณีใด จะไม่ให้อิสระในการดำเนินการแก่ผู้ขับขี่โดยสมบูรณ์

เครื่องจักรที่ทันสมัยให้โอกาสมากมายในการเลือกโหมดการขับขี่ รวมถึงความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนเกียร์ธรรมดา

ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของ "อัตโนมัติ" ที่มีทอร์กคอนเวอร์เตอร์ เช่นเดียวกับกระปุกเกียร์ธรรมดาอื่นๆ รวมถึงความสะดวกสบาย นอกจากนี้ ทอร์คคอนเวอร์เตอร์ยังเป็นแดมเปอร์แรงสั่นสะเทือนแบบบิดในอุดมคติ และสามารถซับแรงกระแทกที่ส่งมาจากเครื่องยนต์ไปยังระบบเกียร์ และในทางกลับกัน ซึ่งส่งผลดีต่อทรัพยากรของชุดส่งกำลัง ระบบส่งกำลัง และแชสซี ในทางกลับกันกล่องดังกล่าวก็มีข้อบกพร่องเพียงพอ สิ่งสำคัญคือทรัพยากรที่ค่อนข้างเล็กและมีประสิทธิภาพต่ำ อย่างหลังเป็นผลมาจากการใช้พลังงานที่มีประโยชน์ในการพรวนดินและทำให้น้ำมันร้อนด้วยทอร์กคอนเวอร์เตอร์ ปั๊มยังใช้พลังงานจำนวนมากซึ่งสร้างแรงดันในสายควบคุม ทั้งหมดนี้นำไปสู่การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิศวกรสามารถพัฒนาและลดความอยากอาหารของ "เครื่องจักร" แบบคลาสสิกได้

ท่ามกลางข้อบกพร่องอื่น ๆ ของเกียร์อัตโนมัติพร้อมทอร์คคอนเวอร์เตอร์เป็นที่น่าสังเกตว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะสตาร์ทรถ "จากตัวเร่ง" และจำเป็นต้องตรวจสอบสภาพของน้ำมันเกียร์อย่างระมัดระวังและเปลี่ยนให้ทันเวลา (และมันคือ แพงกว่าน้ำมันสำหรับ "กลศาสตร์") ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งนี้ใช้ได้กับกล่องที่เรียกว่าไม่ต้องบำรุงรักษา ซึ่งบริการนี้ไม่ช้าก็เร็ว แต่ก็ยังรอ

ผู้ขับขี่หลายคนบ่นว่าเกียร์อัตโนมัติของทอร์กคอนเวอร์เตอร์นั้นครุ่นคิดเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกียร์ 4 สปีด และนี่เป็นความจริงบางส่วน แต่สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าบางครั้งผู้ผลิตจงใจทำให้กล่องไม่ขี้เล่นเกินไปเพื่อที่จะพิสูจน์ความหวังของเจ้าของรถในแง่ของการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยอย่างน้อยความจริงที่ว่าในรถยนต์ที่ไดนามิกมีความสำคัญมาก "เครื่องจักรอัตโนมัติ" 6-, 7- และ 8 สปีดที่ทันสมัยพร้อมตัวแปลงแรงบิดแสดงให้เห็นถึงความเร็วที่ยอดเยี่ยม อย่างน้อยคือ ZF 8HP ที่ติดตั้งมาหลายรุ่น Audi, บีเอ็มดับเบิลยู, แลนด์โรเวอร์, จู่โจม รถพิเศษ, อย่างไร Bentley Continental GT V8 , Maserati Quattroporte , Jaguar XF...

ด่านหุ่นยนต์
เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการทำงานของกระปุกเกียร์แบบหุ่นยนต์ คุณต้องจินตนาการถึง "กลไก" ตามปกติ ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างพวกเขาคือเซอร์โวแอคทูเอเตอร์มีส่วนร่วมในการปิด / เปิดคลัตช์และเลือกเกียร์ใน "หุ่นยนต์" ส่วนใหญ่มักจะเป็นสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่มีกระปุกเกียร์และ กลไกการบริหารแต่ก็มีตัวกระตุ้นไฮดรอลิกด้วย จัดการพวกมัน หน่วยอิเล็กทรอนิกส์. ตามคำสั่งของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้เปลี่ยน เซอร์โวตัวแรกจะกดคลัตช์ ตัวที่สองจะเคลื่อนตัวซิงโครไนซ์ ได้แก่ เกียร์ที่ต้องการ. จากนั้นคนแรกจะปล่อยคลัตช์อย่างราบรื่น อันที่จริงแล้วนั่นคือทั้งหมด

กระปุกเกียร์แบบหุ่นยนต์มีความคล้ายคลึงกับการออกแบบกลไก ในภาพประกอบ - Opel Easytronic

อุดมคติดูเหมือนว่าโครงการจะเรียบง่ายด้วย ประสิทธิภาพสูงและสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยกว่าเมื่อเทียบกับทอร์กคอนเวอร์เตอร์ แต่มีสิ่งหนึ่งที่จับได้: เพื่อหลีกเลี่ยงอาการกระตุกและไม่เยาะเย้ยคลัตช์ในระหว่างการเปลี่ยนเกียร์ "หุ่นยนต์" จะทำลายการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องยนต์กับล้อเป็นเวลานานซึ่งทำให้เกิดการลดลงอย่างไม่น่าพอใจระหว่างการเร่งความเร็วซึ่งอาจเป็นได้ กำจัดได้ทางเดียวเท่านั้น - เพื่อลดการสลับเวลา แต่สิ่งนี้จะบรรลุผลได้อย่างไร? ปรากฎว่าพบวิธีแก้ปัญหาก่อนเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 เมื่อ Adolphe Kegress ชาวฝรั่งเศสคิดค้น กล่องซีตรองเกียร์สองคลัตช์ จริงอยู่ เรื่องนี้ไม่ได้เกิดขึ้นจริงในตอนนั้น แต่ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ชาวอเมริกันและชาวเยอรมันหยิบเอาแนวคิดของชาวฝรั่งเศส "หุ่นยนต์" ที่มีคลัตช์สองตัวไปหาคนจำนวนมากตามคำแนะนำของความกังวลของโฟล์คสวาเกนและ DSG ( ตรงกะกล่องเกียร์) เราจะพิจารณาหลักการทำงานของกล่องดังกล่าวโดยใช้ตัวอย่างของเธอ ที่พอร์ชเรียกว่า PDK ที่ ฟอร์ดและ วอลโว่- Powershift, Audi - S-Tronic, Mercedes-Benz - Speedshift DCT

ตามทฤษฎีแล้ว ทุกอย่างง่ายมาก: DSG มีเพลารองสองอัน โดยมีเฟืองขับและซิงโครไนซ์อยู่บนนั้น และอีกสองเพลา เพลาหลักสอดเข้าหากันตามหลักการทำรังของตุ๊กตา เพลาแต่ละอันเชื่อมต่อกับเครื่องยนต์ผ่านคลัตช์หลายแผ่นแยกจากกัน เกียร์ของเกียร์ที่สอง, สี่และหกได้รับการแก้ไขบนเพลาอินพุตภายนอกและเกียร์ของเกียร์ที่หนึ่ง, สาม, ห้าและเกียร์ถอยหลังได้รับการแก้ไขที่เกียร์ภายใน เมื่อเข้าเกียร์หนึ่ง คลัตช์แรกจะปิด ส่งแรงบิดผ่าน เพลาอินพุตบนล้อ ในเวลาเดียวกัน เกียร์รองของเกียร์สองถูกบล็อก นั่นคือ คลัตช์ที่สองพร้อมเริ่มทำงานครึ่งหนึ่งและรอเพียงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้สัญญาณที่เหมาะสมเท่านั้น และอื่นๆด้วยการส่งต่อไป สำหรับหลักการทำงานนี้ กล่องดังกล่าวจะเรียกว่าแบบเลือกล่วงหน้า

ข้อได้เปรียบหลักของ "หุ่นยนต์" แบบเลือกล่วงหน้าคือความเร็วของการเปลี่ยนเกียร์ ใน DSG แบบอนุกรม 6 สปีด จะเท่ากับแปดมิลลิวินาที (0.008 วินาที) ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม! และกำหนดว่ากล่องที่มี คลัตช์คู่สะดวกสบายกว่า "อัตโนมัติ" แบบคลาสสิกและประหยัดกว่า "กลไก" (อิเล็กทรอนิกส์เลือก เกียร์ที่ดีที่สุดและไม่ขี้เกียจเกินไปที่จะเปลี่ยน ซึ่งต่างจากคนขับ) มันง่ายที่จะสรุปว่าพวกเขารับประกันความสำเร็จในระยะยาว นอกจากนี้ วิศวกรยังสามารถแก้ไขปัญหาความน่าเชื่อถือส่วนใหญ่ที่รบกวนตัวอย่างแรกของกระปุกเกียร์หุ่นยนต์แบบพรีซีเล็คทีฟ

DSG หุ่นยนต์แบบพรีซีเล็คทีฟได้กลายเป็นมาตรฐานสำหรับกระปุกเกียร์คลัตช์คู่

การพูดโดยเฉพาะเกี่ยวกับ DSG เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงคุณลักษณะบางอย่างของงานซึ่งสังเกตเห็นระหว่างการใช้งานจริงของรถที่มีกล่องดังกล่าว ตัวอย่างเช่น ในช่วงเวลาที่ต้องการเร่งอย่างรวดเร็วและปัญญาประดิษฐ์ของ "หุ่นยนต์" ในทางทฤษฎี ควรตอบสนองต่อการกดแป้นคันเร่งอย่างเข้มข้นอย่างรวดเร็วโดยการลดเกียร์ลง DSG "หยุด" ชั่วขณะหนึ่ง คิดและ แล้วทำในสิ่งที่ควรทำเท่านั้น แต่ความประทับใจที่ไม่น่าพอใจแม้แต่น้อย DSG ก็ทิ้งท๊อฟฟี่ไว้เมื่อรถเคลื่อนตัวไปด้วย ความเร็วต่ำและจังหวะของการเคลื่อนไหวนี้ก็ขาดๆ หายๆ ในช่วงเวลาดังกล่าว “หุ่นยนต์” ถูกทำร้ายอย่างเห็นได้ชัด โดยเห็นได้จากเสียงที่ดังจากกล่องและการกระตุกของประสาทในรถ โดยธรรมชาติแล้ว DSG นั้นอ่อนไหวต่อการพังทลายที่สุดในช่วงเวลาดังกล่าว

ครั้งหนึ่งเชื่อกันว่า "หุ่นยนต์" ที่มีคลัตช์สองตัวไม่สามารถส่งแรงบิดสูงและขอบเขตของพวกมันจึง จำกัด เฉพาะรถยนต์พลเรือนเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ริคาร์โด้ได้พิสูจน์เป็นอย่างอื่นโดยการพัฒนาอะนาล็อก DSG สำหรับรถเก๋งขนาด 1,000 แรงม้า Bugatti Veyronและด้วยเหตุนี้จึงลบคำถามทั้งหมด

ไดรฟ์ความเร็วตัวแปร
เชื่อหรือไม่ว่า CVT เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้ในรถยนต์หลังล้อ พวกเขาบอกว่า Leonardo da Vinci ดึงตัวแปรกลับมาในปี 1490 แต่การส่งสัญญาณตัวแปรอย่างต่อเนื่องกลายเป็นกลไกที่แท้จริงที่ได้รับสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องเมื่อสิ้นสุดศตวรรษที่ 19

เมื่อกลายเป็นว่าไม่มีใครอ้างสิทธิ์ แนวคิดนี้จึงอยู่เฉยๆ จนถึงปี 1958 จนกระทั่งหนึ่งในผู้ก่อตั้ง DAF Hub Van Dorn นำเสนอ นิทรรศการรถยนต์ในอัมสเตอร์ดัมรถยนต์ขนาดเล็ก DAF 600 หรือ A-Type ตามที่เรียกว่า (ไม่ต้องแปลกใจในสมัยนั้น DAF ผลิตไม่เพียง แต่รถบรรทุก แต่ยัง รถยนต์). มันเป็นเด็กที่ไม่ธรรมดา ยกเว้นคนเดียว - นักปฏิวัติในสมัยนั้น การส่งตัวแปรอย่างต่อเนื่อง CVT (เกียร์แปรผันต่อเนื่อง). ตรงไปตรงมา มีเพียงไม่กี่คนที่เชื่อในตัวแปรดังกล่าว แต่ Van Dorn ไม่ได้วางแผนที่จะยอมแพ้ ความคิดของชาวดัตช์ วิธีที่ดีที่สุดเพื่อแสดงความคลางแคลงว่าพวกเขาผิดจะเป็นการมีส่วนร่วมของรถยนต์ที่มี CVT ในการแข่งขัน อย่างแรก DAF 600 วิ่งบนรางแรลลี่ จากนั้น CVT ได้รับการทดสอบโดยบังเอิญบนแชสซี Brabham Formula 3 ... อนิจจา ในไม่ช้ามันก็ชัดเจนว่าตัวแปรไม่เข้ากันกับ เครื่องยนต์ทรงพลังดังนั้นจึงสั่งเส้นทางสู่มอเตอร์สปอร์ตขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม ในปี 2518 เอ็นโซ เฟอร์รารีเริ่มสนใจระบบเกียร์แบบแปรผันอย่างต่อเนื่อง แต่ภายหลังตัดสินใจปิดโครงการและส่งต่อความพยายามของเขาไปสู่การพัฒนาเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ และเพลงหงส์ของ CVT ในมอเตอร์สปอร์ตก็ดังขึ้นในปี 1993: หลังจากที่ทีม Williams Formula 1 ทดสอบรถ CVT และได้ผลลัพธ์ที่ดีมาก สหพันธ์รถยนต์นานาชาติสั่งห้ามการใช้เกียร์ตัวแปรอย่างต่อเนื่องในกีฬาใหญ่อย่างเข้มงวด

DAF 600 - ครั้งแรก รถสต็อกพร้อมกับตัวแปร

จะบังเอิญหรือไม่ก็ตาม แต่ในช่วงปี 1990 CVT ได้เริ่มเข้าสู่อุตสาหกรรมยานยนต์ขนาดใหญ่และดำเนินเส้นทางนี้มาจนถึงทุกวันนี้ นอกจากนี้วิศวกรได้จัดการบางส่วนเพื่อแก้ไขปัญหาความเข้ากันได้กับเครื่องยนต์ที่ทรงพลังแล้ว ไม่ว่าในกรณีใด CVT ก็สามารถทำงานกับมอเตอร์ได้สำเร็จซึ่งการกลับมานั้นเกินเครื่องหมาย 200 แรงม้าอย่างมาก กับ. มันเป็นเพียงจุดเริ่มต้น!

ตัวแปรคือ ประเภทต่างๆ- สายพานร่องวี โซ่ และแม้กระทั่งวงแหวน สายพานร่องวีใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ดังนั้นเราจะพิจารณาหลักการทำงานของเกียร์แปรผันอย่างต่อเนื่องโดยใช้ตัวอย่าง และหลักการนี้ง่ายมาก V-belt Variator ประกอบด้วยรอกสองตัวซึ่งอยู่ระหว่างการยืดสายพาน ในทางกลับกันรอกแต่ละอันประกอบด้วยกรวยสองอันที่หันเข้าหากันโดยมีปลายแหลม กรวยสามารถเคลื่อนและเคลื่อนออกจากกัน โดยเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางการทำงานตามที่สายพานเคลื่อนที่ เมื่อกรวยเข้าหากัน สายพานจะถูกผลักออก กล่าวคือ มันจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า และเมื่อมันเคลื่อนออกไป มันจะเคลื่อนไปตามเส้นที่เล็กกว่า เป็นผลให้มีการทำงานหลัก - การเปลี่ยนอัตราทดเกียร์อย่างราบรื่นโดยไม่ต้องมีการสลับทางกายภาพ

เนื่องจากลักษณะเฉพาะของการออกแบบตัวแปรจึงไม่สามารถให้การเคลื่อนไหวย้อนกลับได้ดังนั้นสำหรับการเคลื่อนไหวของรถ ในทางกลับกัน CVT ใช้กลไกเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่นเกียร์ดาวเคราะห์

ตามทฤษฎีแล้ว CVT เป็นระบบเกียร์ในอุดมคติ อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติมีข้อเสียร้ายแรง

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แพร่หลายมีหน้าที่รับผิดชอบในการทำงานของตัวแปร ในแผนกของเธอยังมีการจัดการการส่งสัญญาณ ใช่ ใช่ มี CVT ดังกล่าว แต่อย่างที่เราเข้าใจ การส่งสัญญาณเหล่านี้เป็นแบบเสมือนจริงเท่านั้น ซึ่งตั้งโปรแกรมโดยวิศวกรเพื่อแก้ปัญหาเฉพาะที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณลักษณะของเครื่องยนต์และ วัตถุประสงค์ทั่วไปรถยนต์.

ความนุ่มนวลในอุดมคติความอยากอาหารปานกลางและราคาเทียบได้กับ "อัตโนมัติ" แบบคลาสสิก - นี่คือข้อดีหลักของตัวแปร อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดถูกคุกคามอย่างร้ายแรงจากข้อบกพร่องของ CVT ซึ่งยังคงป้องกันการส่งตัวแปรอย่างต่อเนื่องจากการอ้างสิทธิ์ความเป็นผู้นำใน "เครื่องจักรอัตโนมัติ" ก่อนอื่นนี่เป็นบริการและการซ่อมแซมที่มีราคาแพง เครื่องแปรผันต้องการการเปลี่ยนน้ำมันเกียร์พิเศษ (และมีราคาแพง) ทุก ๆ 40-50,000 กิโลเมตรและอาจต้องเปลี่ยนสายพานทุก ๆ 100-150,000 กิโลเมตร นอกจากนี้ คุณจำเป็นต้องรู้ว่ารถที่มี CVT สามารถลากจูงได้ในขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน (เฉพาะในกรณีนี้ แรงดันที่จำเป็นจะถูกสร้างขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีการหล่อลื่นและการมีส่วนร่วมที่เชื่อถือได้ของสายพานกับรอก) ไม่ว่าจะบางส่วนหรือทั้งหมด กำลังโหลด

อย่างไรก็ตาม ปัญหาในการลากจูงยังเกิดขึ้นในรถยนต์ด้วย เกียร์ออโต้คลาสสิค. หากรถบรรทุกพ่วงไม่มาด้วยเหตุผลบางประการ แต่คุณจำเป็นต้องลากรถ การปฏิบัติตามกฎง่ายๆ ไม่กี่ข้อก็เพียงพอแล้ว:

ลากรถโดยที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน
รักษาความเร็วไม่เกิน 40 กม. / ชม.
พยายามอย่าขับเกินครั้งละ 40-50 กม.
หยุด 15-20 นาทีทุก ๆ 40 กม.

Afterword
ระบบเกียร์อัตโนมัติแต่ละแบบมีข้อดีและข้อเสียเฉพาะของตัวเอง อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไปและการพัฒนาของเทคโนโลยี ปัญหาของ "เครื่องจักรอัตโนมัติ" นั้นชัดเจนน้อยลงเรื่อยๆ ไม่มีกลไกใดที่จะสมบูรณ์แบบได้ แต่วิศวกรพยายามเสมอที่จะเข้าใกล้เป้าหมายที่พวกเขารักและจะมุ่งมั่นต่อไป ใครจะไปรู้ บางทีในอนาคตอาจมีการออกแบบทางเลือกของระบบเกียร์อัตโนมัติ - เชื่อถือได้ ประหยัด และราคาไม่แพง - และพวกเขาจะถูกลิขิตให้มาแทนที่กล่องที่เราพูดถึงในบทความนี้

ที่มีอยู่ในปัจจุบัน เกียร์อัตโนมัติก็ยังดี? อนิจจา เป็นไปไม่ได้ที่จะตอบคำถามนี้อย่างแจ่มแจ้ง แต่ถ้าคุณติดตามแนวโน้มในอุตสาหกรรมยานยนต์ จะเห็นได้ง่ายว่าผู้ผลิตพิจารณาว่ากระปุกเกียร์แบบหุ่นยนต์ที่มีคลัตช์สองอันมีแนวโน้มดีที่สุด CVT ครองตำแหน่งที่สองและดูเหมือนว่า "เครื่องจักร" แบบคลาสสิกกำลังล้าสมัยและดังนั้นจึงไม่ได้พัฒนาอย่างแข็งขันมากนัก

แต่เราเชื่อว่าการเลือกเกียร์ก็ควรขึ้นอยู่กับประเภทของรถด้วยว่าใครและใครจะขับมัน หากคุณชอบสไตล์การขับขี่ที่สงบนิ่ง ระบบ “อัตโนมัติ” แบบคลาสสิกจะเพิ่มคุณถึงสามเท่า และหากคุณชอบการขับขี่ที่เร็วและดุดัน เราขอแนะนำให้คุณใส่ใจกับกล่องที่เลือกไว้ล่วงหน้า ที่ โหมดกีฬา"อัตราการยิง" ของพวกเขาสามารถแข่งขันกับความเร็วของนักแข่งรถตัวจริงได้ และสำหรับรถยนต์ขนาดเล็ก "หุ่นยนต์" ปกติหรือเครื่องแปรผันจะพอดี

บ้าน » การแพร่เชื้อ » ครั้งแรก: เกียร์อัตโนมัติ ผู้คิดค้นประวัติเกียร์อัตโนมัติของเกียร์อัตโนมัติ