Clasificación y estructura de las transmisiones automáticas.
Según los diferentes métodos de conducción, se puede dividir en tipo de tracción delantera-trasera y tipo de tracción delantera-delantera, como se muestra en la Figura 2.
AT no utiliza embrague para cambiar de marcha. Los cambios de marcha son pequeños, la conexión es estable y la operación es simple, lo que brinda comodidad al conductor y a los pasajeros. Sin embargo, también existen muchas desventajas. En primer lugar, responde lentamente a los cambios de velocidad y no es tan sensible como una caja de cambios manual. En segundo lugar, el consumo de combustible no es económico, la eficiencia de la transmisión es baja y el rango de par es limitado. La introducción de tecnología de control electrónico en los últimos años ha mejorado parcialmente este problema; en tercer lugar, el mecanismo es complejo y la reparación es difícil; La circulación de aceite hidráulico a alta velocidad en el convertidor de par generará altas temperaturas, por lo que se debe utilizar aceite hidráulico designado resistente a altas temperaturas. Además, si el automóvil no arranca debido a una batería débil, no podrá arrancar con una plataforma rodante o un remolque. Si se remolca el vehículo defectuoso, se debe tener cuidado de mantener las ruedas motrices alejadas del suelo para proteger los engranajes de la transmisión automática contra daños. La transmisión automática mecánica controlada electrónicamente es una mejora de la transmisión manual tradicional. Es una transmisión automática integrada mecatrónica-hidráulica que combina las ventajas de AT (automática) y MT (manual). AMT no solo tiene las ventajas de la transmisión automática de la transmisión automática hidráulica, sino que también conserva las ventajas de alta eficiencia, bajo costo, estructura simple y fácil fabricación de la transmisión de engranajes de transmisión manual original.
Si bien la estructura general de transmisión de la caja de cambios mecánica permanece sin cambios, la automatización del cambio de marchas se logra añadiendo un sistema de control automático controlado por un microordenador. Entonces, AMT es en realidad un sistema de cambio automático para completar el proceso de operación del embrague y selección de marchas. Su estructura típica se muestra en la Figura 4.
Dado que AMT se puede modificar mediante ondas manuales en producción, tiene una buena herencia de producción, un bajo costo de inversión y es fácilmente aceptado por los fabricantes. La tecnología central de AMT es el control por microcomputadora. La tecnología y la calidad electrónica determinarán directamente el rendimiento y la calidad de operación de AMT. El convertidor de par (TC) está ubicado en el extremo delantero de la transmisión automática hidráulica y está instalado en el volante del motor. Su función es similar a la del embrague de un automóvil. Puede cambiar automática y continuamente la relación de transmisión y la relación de torque dentro de un cierto rango de acuerdo con los cambios en la resistencia de conducción del automóvil, y tiene un cierto efecto de desaceleración y aumento del torque. Actualmente se utiliza ampliamente el convertidor de par integrado con bloqueo de tres vías compuesto por un impulsor de bomba, una turbina y una rueda guía, como se muestra en la Figura 6.
Como se muestra en la Figura 6, el impulsor de la bomba está integrado con la carcasa del convertidor de torque y es el elemento impulsor; la turbina está conectada al eje de salida a través de estrías y es el elemento impulsado; sobre el impulsor de la bomba y la turbina, y se fija a la carcasa de la transmisión mediante un embrague unidireccional y un casquillo de rueda guía.
Después de arrancar el motor, el cigüeñal impulsa la rueda de la bomba para que gire a través del volante. La fuerza centrífuga generada por la rotación hace que el fluido de trabajo entre las palas de la rueda de la bomba sea expulsado desde el borde interior. el borde exterior a lo largo de las palas; esta parte del fluido de trabajo tiene efectos aleatorios y la velocidad circunferencial de rotación del impulsor de la bomba y la velocidad axial hacia la turbina también están allí. Este fluido de trabajo impacta las palas de la turbina, lo que hace que la turbina gire en la misma dirección que el impulsor de la bomba.
La velocidad del fluido de trabajo que sale de la turbina se puede ver como la combinación de la velocidad tangencial del fluido de trabajo que sale de la superficie de las palas de la turbina y la velocidad circunferencial a medida que gira la turbina. Cuando la velocidad de la turbina es pequeña, el fluido de trabajo que sale de la turbina está hacia atrás y el fluido de trabajo impacta la parte delantera de la paleta guía. Dado que la rueda del estator está restringida por el embrague unidireccional y no puede girar hacia atrás, las palas de la rueda del estator guían el fluido de trabajo que fluye hacia atrás para empujar las palas de la rueda de la bomba hacia adelante, promoviendo la rotación de la rueda de la bomba, aumentando así el par que actúa sobre el turbina.
A medida que aumenta la velocidad de la turbina, aumenta la velocidad circunferencial, y cuando las velocidades tangenciales y circunferenciales combinadas comienzan a apuntar hacia la parte posterior de las palas del estator, el convertidor de par alcanza un punto crítico. A medida que la velocidad de la turbina aumenta aún más, el fluido de trabajo impactará la parte trasera de las paletas guía.
Dado que el embrague unidireccional permite que la rueda guía gire hacia adelante junto con la rueda de la bomba, el fluido de trabajo impulsa la rueda guía para que gire libremente en la dirección de rotación de la rueda de la bomba y el fluido de trabajo fluye de regreso a la bomba. rueda suavemente. Cuando el fluido de trabajo que sale de la turbina coincide con la dirección de salida de la paleta guía, el convertidor de par no produce un aumento de par (la condición de trabajo del convertidor de par en este momento se llama condición de trabajo del acoplamiento hidráulico).
El convertidor de par hidráulico transmite el par a través del fluido de trabajo y su eficiencia es menor que la de la transmisión mecánica. El embrague de bloqueo está instalado en el convertidor de par hidráulico y puede bloquear la rueda de la bomba y la turbina a altas velocidades para lograr una transmisión directa de potencia y mejorar la eficiencia de transmisión del convertidor de par. Aunque el convertidor de par hidráulico puede transmitir y aumentar el par del motor, la relación de par no es grande y el rango de transmisión no es amplio, lo que está lejos de satisfacer las necesidades de las condiciones de trabajo del automóvil. Para aumentar aún más el par, ampliar su rango de velocidades y mejorar la adaptabilidad del automóvil, se instala una transmisión auxiliar detrás del convertidor de par hidráulico y, a menudo, se utiliza un mecanismo de engranaje planetario.
La transmisión de engranajes planetarios consta de un mecanismo de engranajes planetarios, embrague, freno y embrague unidireccional. Un mecanismo de engranajes planetarios generalmente consta de varias filas planetarias, y el número de filas planetarias está relacionado con el número de engranajes.
El actuador de cambio de la transmisión de engranajes planetarios incluye un embrague de cambio, un freno de cambio y un embrague unidireccional.
El embrague de cambio es un embrague multidisco húmedo. Cuando el pistón se presiona hidráulicamente, el embrague se activa. Cuando el fluido de trabajo se descarga del cilindro del pistón, el resorte de retorno hace que el pistón retroceda y desacople el embrague.
Suele haber dos tipos de frenos de cambio: uno es un freno multidisco húmedo, cuya estructura es básicamente la misma que un embrague multidisco húmedo, pero la diferencia es que el freno se utiliza para conectar la parte giratoria y la carcasa de la transmisión hacen que la parte giratoria no pueda girar. Otra forma de freno de cambio es el freno de banda de viga exterior.
El embrague unidireccional de la transmisión de engranajes planetarios tiene la misma estructura que el embrague unidireccional del convertidor de par hidráulico. El sistema de control automático de una transmisión automática hidromecánica suele consistir en suministro de aceite, selección manual de marchas, ajuste de parámetros, control de sincronización de cambios, control de calidad de cambios, etc.
La parte de suministro de aceite ajusta la presión de salida de aceite de la bomba de aceite a un valor específico en función de los cambios en la apertura del acelerador y la posición del selector de marchas para formar una presión de aceite de funcionamiento estable.
En una transmisión automática hidráulica, la parte de ajuste de parámetros incluye principalmente una válvula reguladora de presión y acelerador (también llamada válvula de mariposa) y una válvula reguladora de presión y velocidad (también llamada regulador de velocidad). La válvula reguladora de presión del acelerador permite que la presión hidráulica de salida refleje la apertura del acelerador; la válvula reguladora de presión de control de velocidad permite que la presión hidráulica de salida refleje la velocidad del vehículo.
La parte de control de sincronización de cambios se utiliza para cambiar a los circuitos de aceite de cada actuador de cambio (embrague y freno) para lograr el control de cambios.
La válvula de señal de bloqueo está controlada por una válvula solenoide, lo que permite que el embrague de bloqueo en el convertidor de par hidráulico se active y desactive a tiempo.
La función de la parte de control de calidad del cambio es hacer que el proceso de cambio sea más suave y delicado.