La historia del desarrollo de la tecnología de embrague
Este embrague automático hidráulico añade una unidad de control electrónico (ECU) y un sistema de actuador hidráulico al embrague de diafragma universal existente. El pedal se usa para controlar el pistón del cilindro del embrague y el dispositivo interruptor se usa para controlar la bomba de aceite eléctrica para controlar el pistón del cilindro del embrague. La unidad de control de la transmisión (ECU) y la unidad de control del motor (ECU) están integradas y calculan el mejor valor basándose en la información de retroalimentación de sensores como el pedal del acelerador, la marcha de la transmisión, la velocidad del eje de entrada/salida de la transmisión, la velocidad del motor, el acelerador. apertura, etc. Tiempo de embrague y rpm.
El actuador del embrague automático está formado por una bomba de aceite eléctrica, una válvula solenoide y un cilindro de embrague. Cuando la ECU envía una orden para accionar la bomba de aceite eléctrica, el aceite de alta presión generado por la bomba de aceite eléctrica se entrega al cilindro del embrague a través de la válvula solenoide. La ECU controla el flujo de aceite y la conversión del circuito de aceite controlando la corriente de la válvula solenoide, realizando así el movimiento del pistón del cilindro del embrague, completando así la acción del embrague al arrancar el automóvil y cambiar de marcha.
Clasificación de embragues
Norma nacional GBT10043-2003
Los embragues de automóviles incluyen embragues de fricción, convertidores de par hidráulico (acoplamientos de fluido), embragues electromagnéticos, etc. Los embragues de fricción se pueden dividir en embragues húmedos y embragues secos.
El acoplamiento hidráulico transmite el par a través del fluido de trabajo (aceite). La carcasa y el impulsor de la bomba están integrados y son la parte motriz; la turbina está opuesta al impulsor de la bomba y es la parte impulsada. Cuando la velocidad del impulsor de la bomba es baja, la turbina no se puede accionar y la parte activa y la parte conducida están en un estado separado a medida que aumenta la velocidad del impulsor de la bomba, la turbina se acciona y la parte activa y la parte conducida están en estado; un estado comprometido.
El embrague electromagnético controla el acoplamiento y desacoplamiento del embrague encendiendo y apagando la bobina. Si se coloca polvo magnético entre las partes motriz y conducida, se puede mejorar la fuerza de acoplamiento entre ellas. Este tipo de embrague se denomina embrague electromagnético de polvo magnético.
En la actualidad, la gran mayoría de los embragues combinados con transmisiones manuales son embragues de fricción seca, que se dividen en discos simples, discos dobles y discos múltiples según el número de discos accionados.
Los embragues de fricción húmedos son generalmente multidisco y están sumergidos en aceite para facilitar la disipación del calor. Un embrague que utiliza varios resortes helicoidales como resortes de compresión y los distribuye a lo largo de la circunferencia del plato de presión se llama embrague de resorte circunferencial.
2. Historia del desarrollo del embrague. Cuando Daimler inventó el primer vehículo de cuatro ruedas, no existía la llamada caja de cambios, por lo que no había embrague. El control de velocidad se lograba mediante un engranaje externo que impulsaba el eje a través de una correa, que luego se cambió por una cadena.
En 1889, Daimler aplicó por primera vez a su automóvil una caja de cambios de cuatro velocidades y un embrague de fricción. La caja de cambios tiene embrague, pero el par aún se transmite desde la correa a las ruedas traseras.
Así, el embrague de transmisión mecánica simple se convirtió en un embrague con diferentes formas de transmisión. Dependiendo del tipo, existen muchos: embrague de seguridad, embrague de rueda libre, embrague de amasado, embrague de fricción y: 1. Electromagnético tipo 2. Polvo magnético tipo 3. Neumático tipo 4. Tipo hidráulico.
Continúa hasta el día de hoy.
3. La historia del desarrollo del powershift en 1940. El profesor Rudolf Frank de la Universidad de Darmstadt fue el primero en solicitar una patente para una transmisión de doble embrague. La transmisión se probó en camiones pero no se puso en producción en serie. Posteriormente, Porsche también inventó PowerShift específicamente para las carreras. Sin embargo, en esa época, la tecnología DCT/PDK no se produjo con éxito en masa.
En 1985, Audi aplicó la tecnología de doble embrague a la pista y lo llamó "Coche de carreras con tecnología de doble embrague Audi Sport Quattro S1". La tecnología de doble embrague permitió a los coches de carreras Audi competir en los principales ámbitos todoterreno de la época y ganar muchas competiciones.
A finales de la década de 1990, Volkswagen y BorgWarner colaboraron para producir el primer powershift con tecnología DualTronic(R) adecuado para la producción en masa y los vehículos convencionales.
BorgWarner convirtió la DCT en una transmisión práctica mediante el uso de nuevos componentes electrohidráulicos.
En 2002, el DCT se utilizó en los Volkswagen Golf R32 y Audi TT V6 alemanes.
En 2003 se amplía a otros modelos como el golf.
En 2004, el DCT se combinó por primera vez con un motor diésel TDI en el Volkswagen Touran alemán.
El DCT se ha convertido en el “nuevo favorito” de Europa debido a su excelente economía de combustible. El nuevo proyecto DCT de BorgWarner se puso en producción en 2007. Produce principalmente turismos de lujo y deportivos, con una capacidad de producción anual de 600.000 unidades.
4. Historia del desarrollo de CVT El desarrollo de la tecnología CVT tiene una historia de más de 100 años.
La empresa alemana Mercedes-Benz es la creadora de la tecnología CVT en los automóviles. Ya en 1886 se instalaron transmisiones continuamente variables con correa de goma en forma de V en los motores de gasolina producidos por la empresa. En 1958, el Dr. H. Van Doorne de la empresa holandesa DAF desarrolló con éxito una CVT con doble correa de caucho en forma de V llamada Variomatic, que se instaló en el sedán Narcissus fabricado por la empresa DAF, con ventas superiores a las 10.000 unidades.
Sin embargo, la transmisión continuamente variable de tipo correa de goma tiene una serie de deficiencias como potencia limitada (el par está limitado a menos de 135 Nm), funcionamiento inestable del embrague, gran pérdida de energía en la bomba hidráulica, la correa de transmisión y mecanismo de sujeción, por lo que no ha sido utilizado generalmente por la industria automotriz. Sin embargo, se han realizado investigaciones para mejorar el rendimiento de la correa de transmisión y los límites de potencia de la transmisión CVT. El convertidor de par hidráulico está integrado en el sistema CVT, la fuerza de sujeción de la rueda motriz y la rueda motriz se controla electrónicamente, la CVT utiliza una bomba de ahorro de energía y la correa de transmisión utiliza una correa de metal en lugar de la correa de goma tradicional.
Los nuevos avances tecnológicos han superado los defectos técnicos originales del sistema CVT, lo que ha llevado a la aparición de CVT de segunda generación con mayores capacidades de transmisión de par y mejor rendimiento. Desde la década de 1990, la investigación y el desarrollo de la tecnología CVT han recibido cada vez más atención por parte de la industria automotriz, especialmente en los miniautos, donde la CVT se considera una tecnología clave.
Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología global, se adoptan constantemente nuevas tecnologías electrónicas y de control automático en CVT. En la primera mitad de 1997, la japonesa Nissan desarrolló una CVT para sedanes de 2,0 litros.
Sobre esta base, Nissan desarrolló una CVT con modo de cambio manual para coches de tamaño medio de 1998. La nueva CVT adopta una correa ancha de acero de alta resistencia recientemente desarrollada y un sistema de control hidráulico alto.
Al adoptar estas tecnologías avanzadas para obtener una mayor capacidad de par, Nissan ha investigado y desarrollado tecnología de control electrónico para CVT. Los cambios en la relación de transmisión se controlan mediante un control electrónico de velocidad máxima. Cuando el automóvil va cuesta abajo, el freno motor siempre se puede controlar de acuerdo con la velocidad del vehículo y la relación de velocidad se puede aumentar suavemente en carreteras resbaladizas para evitar resbalones. Nissan planea ampliar la gama de aplicaciones de su CVT de sedanes de 1,0 L a 3,0 L.
La japonesa Mitsubishi Corporation eligió CVT para transmitir suavemente la potencia del motor de inyección directa sin pérdida de energía para conducir el automóvil. El mecanismo de correa trapezoidal/rueda de transmisión puede garantizar una transmisión suave e ininterrumpida de la potencia del motor a varias velocidades.
CVT elimina el fenómeno de golpeteo de las transmisiones automáticas tradicionales al cambiar de marcha, lo que resulta en una respuesta y control más satisfactorios. Mitsubishi se está preparando para utilizar una combinación de motores de inyección directa (por debajo de 1,5 L) y CVT.
La japonesa Fuji Heavy Industries también tiene 15 años de experiencia en el desarrollo de CVT. En mayo de 1997, Fuji Heavy Industries equipó su miniauto Vistro con un E-CVT (CVT con modo de cambio manual de seis velocidades) totalmente controlado por computadora.
El conductor puede realizar cambios de seis velocidades sin accionar el embrague. Fuji Heavy Industries utiliza una CVT controlada electrónicamente con un convertidor de par con bloqueo en el minicar Pleo. El deslizamiento del convertidor de par se mantiene al mínimo mediante un pequeño rango de bloqueo, y se utilizan engranajes planetarios para cambiar las marchas de avance/retroceso.
El rango de relación de transmisión es 1:10-5,5:1.
En el primer semestre de 1999, la empresa estadounidense Ford cooperó con la empresa alemana ZF para producir transmisiones continuamente variables para automóviles y camionetas Ford.
La nueva empresa conjunta en Batavia y Ohio producirá el CFT23 CVT con gestión electrónica para Ford a partir de 2001. La CVT diseñada por ZF es una transmisión de convertidor de par que utiliza correas de acero producidas para su instalación en automóviles con tracción delantera equipados con motores transversales.
ZF también puede producir motores longitudinales de la serie CVT para vehículos con tracción delantera y vehículos con tracción trasera. ZF dijo: En comparación con una transmisión automática de cuatro velocidades, el sistema CVT puede mejorar el rendimiento de aceleración en un 10% y la economía de combustible entre un 10 y un 15%.
En comparación con un convertidor de par con bloqueo, el sistema CVT es más eficiente y no pierde aceite. Ford está diseñando una CVT de tracción que se adapta a todas las camionetas livianas de la compañía, incluidas las camionetas con tracción trasera y total.
La transmisión de tracción reemplaza la correa de transmisión y la rueda motriz por un deslizador que se mueve a lo largo de un fluido deslizante especial. La posición relativa de las piezas deslizantes determina la relación de transmisión y la potencia se transmite a través de una fina capa de aceite líquido entre las piezas.
La empresa alemana ZF comenzó a suministrar transmisión por correa de acero VT1 CVT para el Rover 216 a mediados de 1999. La CVT incluye engranajes helicoidales o transmisión, un sistema hidráulico adecuado y un embrague húmedo.
La ECU integrada en el sistema puede combinar aún más sistemas mecánicos, hidráulicos y electrónicos para utilizar mejor las ventajas únicas de cada sistema. El sistema de control electrónico CVT de la empresa alemana Bosch se basa en un módulo electrónico/hidráulico controlado por una unidad de sensor y actuador.
Bosch integra componentes independientes, actuadores, sensores y ECU de cambio de transmisión en un solo módulo. Los fabricantes de transmisiones solo necesitan agregar una unidad de control integrada. Aplicación de la transmisión CVT En 1987, Subaru de Japón lanzó al mercado un automóvil equipado con una transmisión CVT y logró el éxito.
Los Ford y Fiat europeos también están equipados con VDT-CVT en automóviles con una cilindrada de 1,1 a 1,6 litros. Con el desarrollo de la tecnología, la energía ha aumentado la conciencia mundial sobre la conservación de la energía y la protección del medio ambiente. crisis. A partir de la experiencia de la transmisión continuamente variable de primera generación, se desarrolló una transmisión continuamente variable con mejor rendimiento y mayor capacidad de par.
En la actualidad, para mejorar la competitividad de los productos, los principales fabricantes de automóviles del mundo están desarrollando vigorosamente la CVT. Marcas de automóviles famosas como Nissan, Toyota, Ford, General Motors y Audi venden automóviles equipados con transmisiones CVT. La producción mundial anual de automóviles CVT ha alcanzado casi 500.000 unidades.
Vale la pena señalar que el mercado de automóviles equipados con CVT penetró por primera vez en el mercado norteamericano desde Japón y Europa, por lo que la CVT es la principal tendencia en el desarrollo de automóviles en la actualidad. Nuestro país tiene un enorme mercado de venta de automóviles y la industria del automóvil es una de nuestras industrias nacionales.
Todas las transmisiones automáticas (AT) requeridas por la industria automotriz de mi país son importadas, lo que aumenta considerablemente el costo de los automóviles de producción nacional equipados con AT. Sin embargo, el costo de las transmisiones CVT desarrolladas y producidas por el propio equipo. No aumenta mucho, lo que indica que CVT Las perspectivas del mercado son prometedoras. Actualmente, China está considerando desarrollar transmisiones automáticas para automóviles.
Desde el "Noveno Plan Quinquenal", la investigación y el desarrollo de transmisiones continuamente variables de tipo correa metálica para automóviles se han incluido en el principal plan nacional de investigación científica y tecnológica.
5. Historia, situación actual y perspectivas de los embragues automáticos. La historia, la situación actual y las tendencias de desarrollo de las transmisiones automáticas de automóviles.
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Los nombres chinos de los autores: Li Xianbin, Lu Minqiao.
Palabras clave: automóvil, transmisión automática, control.
Nombre chino de la revista: Journal of Xingtai Vocational and Technical College Tiempo/segundo: marzo de 2003
Nombre en inglés del autor: Palabras clave:
Nombre en inglés de la revista artículo: Nombre de la revista en inglés:
[Abstract]
/Abstract.aspx? A=cqdxxb200310003