Análisis estructural de la transmisión automática.
La fuente de energía es una bomba de aceite impulsada por un convertidor de par hidráulico. No solo proporciona aceite de compensación de enfriamiento al controlador y hace que tenga una cierta presión interna, sino que también proporciona aceite lubricante a la transmisión de engranajes planetarios. .
El mecanismo de control generalmente incluye el sistema de aceite principal, el sistema de señal de cambio, el sistema de válvula de cambio y el sistema de seguridad del amortiguador. Dependiendo de si el sistema de señal de cambio y el sistema de válvula de cambio utilizan componentes totalmente hidráulicos o componentes de control electrónico, el mecanismo de control se puede dividir en control hidráulico y control electrónico.
El actuador incluye un cilindro hidráulico para cada freno de embrague.
1. Bomba de aceite
La bomba de aceite es uno de los conjuntos importantes de la transmisión automática y su estado técnico tiene un gran impacto en el rendimiento y la vida útil de la transmisión automática. . La bomba de aceite generalmente está instalada en el extremo trasero del convertidor de par, y algunas están en el extremo trasero de la transmisión. Pero no importa dónde esté, la bomba del convertidor de par es impulsada por un manguito o eje y la velocidad de rotación es. igual que el del motor.
Los tipos de bombas comunes incluyen bombas fijas, como bombas de engranajes internos, bombas de rotor cicloidal y bombas de paletas. Algunos modelos utilizan bombas variables (bombas de paletas).
1) Engranaje interno
El engranaje interno debería ser el más común en las transmisiones automáticas. Tiene las características de tamaño pequeño, peso ligero, pequeña pulsación de flujo y bajo ruido. El engranaje interno se compone principalmente de un piñón impulsor, un engranaje interno impulsado, un deflector en forma de media luna, una carcasa de bomba, una tapa de bomba, etc.
2) Bomba de rotor cicloide La bomba de rotor cicloide tiene las ventajas de una estructura simple, tamaño pequeño, bajo nivel de ruido, funcionamiento suave y buen rendimiento a alta velocidad; sus desventajas son una gran pulsación de flujo y una alta precisión de procesamiento; Consiste en un par de rotores internos engranados, carcasa de bomba, tapa de bomba, etc.
2. Sistema de aceite principal
El aceite de la transmisión automática se bombea desde la bomba de aceite y ingresa al sistema de aceite principal. Dado que la bomba de aceite es impulsada directamente por el motor, su flujo de salida y presión se ven afectados por el funcionamiento del motor. Durante el funcionamiento del motor, la velocidad de rotación cambia de 1000 r/min, lo que hace que el flujo de salida y la presión de la bomba de aceite cambien mucho. Una presión de aceite principal excesiva provocará cambios bruscos y aumentará el consumo de energía. Una presión de aceite principal demasiado baja provocará que el embrague y los frenos patinen. Ambos afectarán el funcionamiento del sistema hidráulico, por lo que se debe instalar una válvula reguladora de presión de aceite principal en el sistema de aceite principal. .
Válvula reguladora de presión del circuito de aceite principal: Su función es ajustar con precisión la presión de salida de la bomba de aceite a la presión de aceite requerida y luego ingresarla al circuito de aceite principal y devolver el exceso de aceite al aceite. cacerola. Mantenga la presión del sistema estable dentro de un cierto rango.
La válvula reguladora de presión de aceite principal también debe cumplir con los requisitos funcionales del sistema de aceite principal con diferentes presiones de aceite bajo diferentes condiciones de trabajo y diferentes engranajes:
1) Cuando la apertura del acelerador está pequeño, la válvula automáticamente La distancia de transmisión del transformador de acoplamiento es pequeña y el freno del embrague no es fácil de deslizar. Por el contrario, se puede reducir la presión de la línea de aceite principal y se debe aumentar la presión del aceite.
2) Cuando la transmisión automática funciona a baja velocidad, el par requerido es mayor y la presión del aceite principal es mayor. En marcha alta, la distancia de transmisión de la transmisión automática es pequeña, lo que puede reducir la presión del aceite principal.
3) Para reducir el tamaño de la transmisión automática, haga el actuador de marcha atrás más pequeño y aumente la presión del aceite para evitar deslizamientos.
3. Sistema de señal de cambio
Hay dos señales que proporcionan control de cambio para transmisiones automáticas, los llamados parámetros de control de máquina dual: carga del motor y señal de la válvula de control de velocidad centrífuga proporcionada. .
1) Válvula de mariposa
Cuando la apertura de la válvula de mariposa cambia, la válvula de mariposa refleja la presión del aceite. Según los diferentes métodos de entrada, se puede dividir en válvula de mariposa mecánica y válvula de mariposa de vacío.
(1) Acelerador electrónico
Un acelerador electrónico ordinario consta de un cuerpo de acelerador superior, un resorte de retorno, un émbolo inferior forzado de baja presión y un resorte regulador de presión. La válvula de mariposa y el émbolo de baja forzada no están en contacto directo, sino que están conectados entre sí a través de un resorte de ajuste de presión. Un rodillo está instalado debajo del émbolo de baja forzada y está en contacto con la leva del acelerador. La leva del acelerador está conectada al motor de control del acelerador.
El aceite a presión de la bomba de aceite ingresa desde la entrada de aceite de la válvula de mariposa. Después de pasar a través del puerto de la válvula, se puede conectar a la válvula de cambio desde la salida de aceite. Además, hay dos puertos de control de aceite en la válvula de mariposa, que están conectados respectivamente con la presión de aceite de la válvula de corte y la presión de aceite de la salida de aceite, de modo que el cuerpo de la válvula está sujeto a una presión descendente de aceite en A. y B. Cuando el motor está en ralentí, la apertura del acelerador de la entrada de la válvula es muy pequeña y la presión del aceite de salida es muy baja.
Cuando pisas el pedal del acelerador, el motor del acelerador comienza a funcionar, lo que obliga al émbolo de posición baja a empujar hacia arriba, comprimiendo el resorte de la válvula. El resorte regulador de presión empuja el cuerpo de la válvula del acelerador hacia arriba. haciendo que la válvula del acelerador se abra más y aumentando la salida del acelerador de la presión del aceite.
Cuando se pisa el pedal del acelerador, cuanto mayor es la apertura del acelerador, mayor es el ángulo de rotación de la leva del acelerador. Cuanto más se mueve hacia arriba el émbolo de baja presión, más se mueve hacia arriba el cuerpo del acelerador y mayor es la apertura del acelerador, de modo que la apertura del acelerador tiene una relación correspondiente con la salida de presión de aceite de la válvula de mariposa del autotransformador.
(2) Válvula reguladora de vacío
La válvula reguladora de vacío consta de una cámara de vacío, una varilla de empuje y aceite lubricante.
La fuerza ejercida por el diafragma sobre la varilla de empuje está relacionada tanto con la fuerza del resorte del diafragma como con el grado de vacío.
Cuando la apertura del acelerador es pequeña, el vacío del tubo de admisión es grande, el empuje del diafragma de la cámara de vacío sobre el núcleo de la válvula se reduce y la presión de salida del aceite del acelerador es baja; La apertura del acelerador es grande, el vacío del tubo de admisión es pequeño, el empuje del diafragma de la cámara de vacío en el núcleo de la válvula aumenta y la presión del aceite de salida del acelerador es alta. En otras palabras, la señal de control de presión de aceite generada por la válvula reguladora de vacío cambia con la carga.
2) Válvula de control de velocidad centrífuga
También conocida como válvula de control de velocidad centrífuga o regulador de velocidad centrífugo, su función es proporcionar un aceite de control que cambia con la velocidad del vehículo para la válvula de cambio. de la presión de la transmisión automática. El principio es utilizar la fuerza centrífuga generada por objetos pesados para controlar la posición del núcleo de la válvula de lubricación cuando el eje gira, por lo que se llama válvula de control de velocidad centrífuga y válvula de control de velocidad compuesta de dos etapas de transmisión intermedia.
(1) Válvula de control de velocidad de dos etapas compuesta ordinaria
El aceite a presión del paso de aceite principal de la bomba de aceite pasa desde la entrada de la válvula P a través del pequeño orificio A en la extremo izquierdo de la tapa de la válvula de control de velocidad y la cubierta. El paso de aceite axial y el paso de aceite en la cara del extremo izquierdo de la carcasa de la válvula de control de velocidad ingresan a la válvula de control de velocidad y luego pasan a través del paso de aceite en la cara del extremo izquierdo de. la carcasa, el paso de aceite axial en la tapa y el orificio radial B en la ranura exterior del muñón Salida O de la válvula.
La presión de aceite de salida de la válvula reguladora de velocidad centrífuga está determinada por la apertura de la entrada de aceite de presión de la línea principal de aceite P, es decir, la posición axial de la válvula deslizante. Cuando el eje de salida de la transmisión gira, la fuerza centrífuga de la válvula de corredera y la presión del aceite hacen que la válvula de corredera se mueva hacia afuera (se desengrane); por otro lado, la fuerza centrífuga del conjunto de contrapeso hace que la válvula de corredera se desacople hacia adentro; a través de la fuerza axial de la válvula de control de velocidad dentro) se mueven. Cuando la velocidad del eje de salida de la transmisión es muy baja, la fuerza centrífuga es demasiado pequeña para equilibrar la presión del aceite, por lo que la válvula deslizante se mueve hacia afuera y el conjunto de contrapeso del otro lado se tira hacia adentro a través del eje de la válvula de control rápido, lo que reduce Si la abertura de la entrada P. es pequeña, la presión del aceite de salida disminuirá en consecuencia. Cuando la velocidad de salida aumenta gradualmente, la fuerza centrífuga del conjunto de contrapeso aumenta rápidamente, empujando la válvula deslizante hacia adentro para aumentar la apertura de la entrada de presión de aceite principal P. La presión de aceite de salida de la válvula aumenta bruscamente a medida que aumenta la velocidad del vehículo. .
(2) Válvula de control de velocidad compuesta de dos etapas de transmisión intermedia
Es difícil instalar una válvula de control de velocidad compuesta de dos etapas ordinaria en la transmisión de tracción delantera y en la transmisión intermedia. Válvula de control de velocidad compuesta de dos etapas Debido a su pequeño tamaño, la válvula de aire se puede desacoplar dentro del tubo del eje de transmisión y es impulsada indirectamente por un engranaje montado en el eje de salida de la transmisión. Por lo tanto, la válvula reguladora de velocidad de dos etapas compuesta de transmisión intermedia se usa ampliamente en ejes motrices automáticos.
Cuando el aceite a presión del circuito de aceite principal ingresa a través de la entrada de aceite A, empuje el núcleo de la válvula hacia la derecha a través del extremo izquierdo del núcleo de la válvula para cerrar el puerto A, aumente el puerto de alivio de presión C, y la presión de salida de la válvula de control rápido reduce. Cuando el engranaje impulsado hace girar el núcleo de la válvula, el cuerpo de la válvula y la jaula, el conjunto de contrapeso oscilará hacia afuera alrededor del orificio del pasador bajo la acción de la fuerza centrífuga.
Cuando la velocidad del eje de salida es baja, la fuerza centrífuga sobre el objeto pesado es pequeña, el núcleo de la válvula está en la posición correcta bajo la acción de la presión del aceite, la apertura de A y D disminuye y la La velocidad de la presión del aceite de salida también se reduce. Cuanto mayor sea la velocidad de rotación del eje de salida, menor será la fuerza centrífuga sobre el componente de peso y mayor será la presión del aceite de salida de la válvula de control de velocidad. Por lo tanto, la presión del aceite de salida del control de velocidad puede aumentar a medida que aumenta la velocidad del eje de salida.
4. Sistema de válvulas de cambio
El grupo de válvulas de cambio controla la dirección del circuito de aceite de control hidráulico en la transmisión automática de acuerdo con la señal proporcionada por el sistema de señal de cambio, determinando así diferentes engranajes. El grupo de válvulas de cambio se compone principalmente de válvula manual y válvula de cambio.
1) Válvula manual
La válvula manual es una válvula reversible multidireccional instalada en el conjunto de placa de válvula del sistema de control. Es operada por la transmisión automática en la cabina y. controlado por el mango. La función de la palanca es diferente a la de la perilla de cambio de una transmisión manual normal.
La posición de trabajo de la palanca de cambios de la transmisión manual es la posición de marcha de la transmisión. La transmisión tiene varias marchas y el mango tiene varias posiciones de trabajo. La posición de la palanca de la transmisión automática es el modo de funcionamiento de la transmisión automática y no corresponde a la posición de la marcha. Si coloca su mano en la marcha de avance (D), para una transmisión automática de tres velocidades, la transmisión puede cambiar automáticamente entre 1 y 3 velocidades de acuerdo con la señal de cambio; para una transmisión automática de cuatro velocidades, la transmisión puede cambiar automáticamente; de 1 según la señal de cambio a 4ta. Cuando la manija se coloca en la marcha baja 2 (o marcha S), la transmisión automática solo puede cambiar automáticamente entre las marchas 1 y 2.
Cuando la manija se coloca en la posición de marcha baja 1 de avance (o posición L), la transmisión automática está restringida a trabajar en la posición de marcha baja 1 de avance. La válvula manual también proporciona funciones como marcha atrás (R), neutral (N) y estacionamiento (P).
2) Válvula de cambio
La válvula de cambio es una válvula de control direccional hidráulica de resorte con dos posiciones de trabajo, que puede realizar cambios automáticos de cambios ascendentes o descendentes.
3) Válvula de baja forzada
Por lo general, solo cuando la velocidad del vehículo cae a un cierto valor, la transmisión automática puede volver a la marcha baja normalmente. Sin embargo, la mayoría de las transmisiones automáticas están equipadas con una válvula de marcha baja forzada. Su función es: cuando el automóvil ha estado conduciendo a alta velocidad y la aceleración no es lo suficientemente fuerte, la transmisión automática forzará instantáneamente una reducción de marcha, es decir, "baja forzada". engranaje." Dado que la velocidad es alta en este momento, el convertidor de par hidráulico ha estado funcionando en el estado de acoplamiento o bloqueo, la relación de par es 1 y no hay efecto de aumento de par. El acelerador del motor casi se ha presionado hasta el fondo. La potencia de salida está cerca del máximo. Si la transmisión automática reduce una marcha, el par de salida aumentará debido al aumento en la relación de transmisión, lo que puede ejercer un fuerte efecto de aceleración en un corto período de tiempo, lo cual es necesario para una aceleración rápida en circunstancias especiales. Combinada con una marcha más baja, la reducción de la velocidad del vehículo puede compensarse con un aumento del régimen del motor, por lo que puede utilizarse para adelantamientos de corta duración. Cuando se cumplen los requisitos de aceleración, se debe soltar el pedal del acelerador inmediatamente. De lo contrario, cuando la aceleración esté cerca de la velocidad máxima del motor, soltar el pedal del acelerador para realizar cambios ascendentes será perjudicial para el trabajo de las piezas de fricción de alta gama.
El principio de funcionamiento de la válvula de cambio bajo forzado es que el aceite a presión de la línea de aceite principal que sale de la válvula actúa en un extremo de cada válvula de cambio. La válvula de cambio y el acelerador tienen la misma presión de aceite. , lo mismo El resultado es que el carrete de la válvula de cambio se mueve en la dirección de cambio descendente, lo que reduce la transmisión automática.
5. Sistema de seguridad de amortiguación
Para evitar golpes cuando la transmisión automática cambia de marcha, se instalan muchas válvulas hidráulicas y amortiguadores para amortiguación y seguridad. Estos dispositivos se conocen colectivamente como sistemas de seguridad de amortiguación.
1) Válvula de amortiguación
Veamos el principio de funcionamiento de la válvula de amortiguación de una transmisión automática de dos velocidades. Cuando la transmisión está en marcha alta, se debe acoplar el embrague y se debe soltar el freno; en marcha baja, se debe accionar el freno y desacoplar el embrague.
2) Amortiguador del acumulador
Los amortiguadores del acumulador también se utilizan habitualmente en las transmisiones automáticas para amortiguar los golpes del cambio. Los amortiguadores de acumulación, también llamados amortiguadores de acumulación de energía o amortiguadores, se componen generalmente de un pistón amortiguador y un resorte.
3) Válvula de secuencia de embrague inverso
Algunas transmisiones automáticas están equipadas con una válvula de secuencia de embrague inverso para reducir el impacto del cambio cuando la transmisión automática cambia a marcha atrás.
4) Ajustar la válvula
Cuando la válvula de cambio está funcionando, si la presión del circuito principal de aceite actúa inmediatamente sobre el actuador, tendrá un gran impacto. Para amortiguar, se instalan en el circuito de aceite algunas válvulas reguladoras, como válvulas reguladoras intermedias y válvulas reguladoras deslizantes. El principio de funcionamiento es básicamente el mismo.
6. Dispositivo de control del convertidor de par
Cuando la transmisión automática funciona en condiciones hidráulicas, el aceite de trabajo que contiene transmitirá la mayor parte de la potencia del motor. Sin embargo, debido a que la eficiencia del convertidor de par no es lo suficientemente alta, la potencia perdida se convierte en calor, lo que hace que la temperatura del aceite aumente. Una temperatura excesiva del aceite acelerará el envejecimiento y deterioro del aceite, dañará el sello e incluso provocará ebullición, afectando el funcionamiento normal. Además, en algunas áreas de la rueda de trabajo del convertidor de par, el caudal del fluido de trabajo es alto y la presión es baja, a menudo se produce cavitación, lo que reduce el par transmitido. Por lo tanto, la función del dispositivo de control del convertidor de par es enfriar el aceite a alta temperatura en el convertidor de par y luego enviarlo de regreso al convertidor de par bajo presión para su compensación. En el caso de un convertidor de par con bloqueo, la unidad de control también controla el embrague de bloqueo en el convertidor de par.
El dispositivo de control del convertidor de par hidráulico consta de válvulas como una válvula reguladora de presión, una válvula de señal de bloqueo, una válvula de relé de bloqueo (también llamada válvula de relé de bloqueo) y un circuito de aceite de respuesta.
1).Válvula reguladora de presión
La función de la válvula reguladora de presión del convertidor de par hidráulico es reducir la presión del circuito principal de aceite y enviarla al convertidor de par hidráulico, porque La presión de salida de aceite de la bomba de aceite es relativamente alta y la presión de aceite de compensación del convertidor de par hidráulico solo necesita 0,2 Mpa ~ 0,5 Mpa. Muchas válvulas reguladoras de presión de la transmisión automática están integradas con la válvula reguladora de presión del circuito de aceite principal. ajuste la salida de aceite a presión del circuito de aceite principal y luego envíelo al sistema hidráulico. El aceite caliente del convertidor de par sale del canal entre la rueda del estator y la rueda de la bomba o entre la rueda del estator y la rueda de la turbina. Después de ser enfriado por el enfriador, se utiliza para lubricar los engranajes y cojinetes del planetario. transmisión de engranajes y luego regresa al cárter de aceite.
2) Válvula de señal de bloqueo y válvula de relé de bloqueo
El trabajo del embrague de bloqueo en el convertidor de par hidráulico es controlado por la válvula de señal de bloqueo y la válvula de relé de bloqueo.