Pavarų dėžės yra gyvybiškai svarbios šiuolaikinių automobilių eksploatacijai, užtikrinančios optimalų jėgos perdavimą ir sklandų pavarų perjungimą. Kaip svarbi jėgos agregato dalis, pavarų dėžė ne tik perduoda galią iš variklio į ratus, bet ir stebi pavarų perjungimo procesą. Šiame straipsnyje išnagrinėsime vidinį transmisijos veikimą ir paaiškinsime, kaip ji žino, kada perjungti pavaras.
Pagrindai: kas yra pavarų dėžė?
Prieš gilindamiesi į transmisijos mechanizmą, pirmiausia išsiaiškinkime, kas yra transmisija. Pavarų dėžė yra sudėtingas mazgas, jungiantis transmisijos ir ašies funkcijas. Paprastai jis randamas priekiniais ratais varomuose automobiliuose ir kai kuriuose visais ratais varomuose automobiliuose. Iš esmės transmisija susideda iš trijų pagrindinių komponentų: transmisijos, diferencialo ir ašies.
Kaip veikia transmisija?
Norėdami suprasti, kaip pavarų dėžė žino, kada perjungti pavaras, turime suprasti, kaip ji veikia. Pavarų dėžės visų pirma veikia pagal perdavimo skaičiaus ir sukimo momento konvertavimo principus. Pavarų dėžės transmisijos dalyje yra keli pavarų rinkiniai, kurie reguliuoja pavarų skaičių pagal transporto priemonės greitį ir apkrovą.
Jutiklių naudojimas
Pavarų dėžė naudoja daugybę jutiklių ir valdymo modulių realaus laiko duomenims rinkti ir apdoroti, galiausiai nustatydama geriausią laiką perjungti pavaras. Šie jutikliai apima greičio jutiklį, droselio padėties jutiklį, transporto priemonės greičio jutiklį ir transmisijos alyvos temperatūros jutiklį.
Greičio jutiklis
Greičio jutikliai, dar vadinami įvesties / išvesties jutikliais, matuoja komponentų, tokių kaip variklio alkūninis velenas, transmisijos įvesties velenas ir išėjimo velenas, sukimosi greitį. Nuolat stebėdama greitį, pavarų dėžė gali apskaičiuoti keitimo greitį ir nuspręsti, kada reikia perjungti pavarą.
Droselio padėties jutiklis
Droselio padėties jutiklis stebi akceleratoriaus pedalo padėtį ir pateikia reikiamą grįžtamąjį ryšį variklio valdymo moduliui (ECM). Analizuodamas droselio padėtį ir variklio apkrovą, ECM susisiekia su transmisijos valdymo moduliu (TCM), kad nustatytų tinkamą pavarą optimaliam veikimui.
Automobilio greičio jutiklis
Transporto priemonės greičio jutiklis yra ant transmisijos diferencialo ir generuoja signalą pagal ratų sukimosi greitį. Ši informacija yra labai svarbi nustatant transporto priemonės greitį, ratų slydimą ir galimus perjungimo reguliavimus.
Transmisijos alyvos temperatūros jutiklis
Siekiant užtikrinti transmisijos ilgaamžiškumą ir sklandų veikimą, transmisijos skysčio temperatūros jutiklis stebi transmisijos skysčio temperatūrą. TCM naudoja šią informaciją, kad sureguliuotų perjungimo laiką pagal skysčio klampumą, kad būtų išvengta ankstyvo perjungimo arba transmisijos pažeidimo.
Valdymo moduliai ir pavaros
Iš įvairių jutiklių surinktus duomenis apdoroja TCM, kuris paverčia juos elektriniais signalais, kad suaktyvintų atitinkamas pavaras. Šiose pavarose yra solenoidiniai vožtuvai, kurie įjungia ir išjungia sankabą ir taip leidžia perjungti pavaras. TCM naudoja algoritmus ir iš anksto užprogramuotus perjungimų žemėlapius, kad nustatytų tikslius perjungimo laikus ir sekas pagal dinamines vairavimo sąlygas.
Pavarų svirties schemos ir jos reikšmė
Pavarų svirtis, vairas ir pedalai turi šį tą bendro - šiuos valdymo prietaisus jūs naudojate kaskart, kai kur nors važiuojate. Taigi, pojūčiai, kuriuos jie sukuria, yra labai svarbūs, nes jie formuoja ir jūsų nuomonę apie patį automobilį. Todėl kiekviena automatinės ar mechaninės transmisijų svirtis yra gerai apgalvota - jos naudojimas turi būti malonus ir negali erzinti.
Tam, kad svirties nebūtų galima netyčia lengvai pastumti iš vienos padėties į kitą (nes tai labai erzintų vairuotoją), gamintojai kuria tas vingiuotas schemas, kurios verčia svirtį sustoti kiekvienoje padėtyje.
Dažnai automatinės transmisijos pavarų perjungimo svirtis pasižymi keista vingiuota schema. Pažvelkite į svirtį viršuje. Norint pasirinkti D padėtį, svirtį reikia patraukti atgal iki skydelio pabaigos - tai galima padaryti net nepažiūrėjus žemyn. Vėliau norint pasirinkti neutralią pavarą, svirtį tereikia šiek tiek pastumti į priekį - vėlgi, net nereikia į ją pažvelgti. Tuo tarpu netyčinis atbulinės pavaros (R) pasirinkimas yra praktiškai neįmanomas.
Tokį patį funkcionalumą, beje, įmanoma užtikrinti ir su tiesia linija judančiomis svirtimis, tačiau toks mechanizmas yra šiek tiek sudėtingesnis ir nekuria tokio pasitikėjimo. Kitaip tariant, jungiant pavaras tiesia linija judančia svirtele, beveik visada norisi į ją pažiūrėti.
Vingiuotas pavarų perjungimo takelis taip pat leidžia išvengti atbulinės pavaros užrakto, o pats mechanizmas yra pigesnis. Kita vertus, tiesia linija judanti svirtis daugeliui atrodo kaip gražesnis sprendimas - konsolėje nelieka tos neestetiškos skylės.
Automatinės pavarų dėžės pozicijos
Automobilio su automatine pavarų dėže pavarų svirtis turi ženklus, kuriuos būtina žinoti. Juos sudaro keturios pagrindinės raidės - P, R, N ir D, tačiau taip pat galima rasti L, M, S, skaičius (1, 2, 3) arba kitus ženklus (pliusus ir minusus).
P (Parking - stovėjimas)
Automatinės pavarų dėžės raidė P reiškia „stovėjimą“. Tai yra ratų blokavimo pavara, naudojama tik tada, kai automobilis stovi. Jos negalima įjungti, kai automobilis važiuoja ar net lėtai „rieda“. Reikia sustoti ir tik tada perjungus pavarų svirtį įjungti P režimą. Jos taip pat nereikėtų naudoti per dažnai, pavyzdžiui, kaskart sustojus prie šviesoforo.
R (Reverse - atbulinė eiga)
R raidė automatinėje pavarų dėžėje reiškia „atbulinę eigą“. Trumpai tariant, tai atbulinės eigos pavara. Norint ja pasinaudoti, automobilis turi stovėti.
N (Neutral - neutrali pavara)
Automatinės pavarų dėžės N raidė reiškia „neutrali“. Rankinėje pavarų dėžėje tai yra laisvosios eigos atitikmuo. N režimu automatinė pavarų dėžė neperduoda sukimo momento ratams, todėl važiuoti su šiuo pavarų santykiu neįmanoma. Tačiau ja negalima pakeisti P padėties, nes N padėtyje pavarų dėžė neužblokuoja ratų. Važiuoti šiuo režimu nerekomenduojama dėl prastesnio pavarų dėžės tepimo ir galimybės ją negrįžtamai sugadinti. Tačiau galite palikti transporto priemonę laisvoje padėtyje, tačiau nepamirškite įjungti stovėjimo stabdžio.
D (Drive - važiavimas)
Automatinės pavarų dėžės raidė D reiškia „pavarą“. Tai priekinės pavaros režimas. Tiesiog įjunkite jį (stovint, nuspaudus stabdį) ir automobilis pradės „važiuoti“ bei pats perjungs pavaras, kai paspausite akceleratoriaus pedalą.
S (Sport - sportinis režimas)
Automatinės pavarų dėžės raidė S reiškia „sportas“. Perjungus pavarų svirtį į S padėtį, įjungiamas transmisijos sportinis režimas, t. y. režimas, skirtas geriausioms įmanomoms eksploatacinėms savybėms pasiekti. Įjungus S režimą, transmisija išlaiko žemesnes pavaras, o stipriau paspaudus akceleratoriaus pedalą greičiau perjungia pavaras.
W (Winter - žiemos režimas)
Raidė W automatinėje transmisijoje reiškia „žiemą“. Tai vadinamasis automatinės transmisijos žiemos režimas, rekomenduojamas važiuojant sniegu ar slidžia danga. Kad tokiomis sudėtingomis kelio sąlygomis automobilis neprarastų sukibimo su keliu, esant W nustatymui transmisija dažniausiai važiuoja antra pavara.
M (Manual - mechaninė pavara)
Automatinės pavarų dėžės raidė M reiškia „mechaninė“. Tai nustatymas, leidžiantis pavaras perjungti rankiniu būdu. Tai galima padaryti keliais būdais - judinant svirtį arba spaudžiant už vairo esančias svirtis, arba abiem būdais. Naudojant svirteles, pavarų dėžė dažnai pati pereina į rankinį režimą ir kai kuriais atvejais savaime grįžta į automatinį (D) režimą, nors kartais tai tenka „priversti“, grįžtant į D režimą. Automatinės pavarų dėžės pliusas ir minusas dažnai būna šalia raidės M, kuri nurodo rankinio perjungimo režimą.
L (Low - žema pavara)
Automatinės pavarų dėžės raidė L reiškia „žemas“. Įprastai šis nustatymas naudojamas norint išlaikyti aukštą variklio sūkių dažnį, kad padidėtų jo efektyvumas, pvz., važiuojant į kalną. Jis taip pat naudingas padedant stabdyti varikliu. Kai kuriuose automobiliuose L režimas užblokuoja tam tikrus pavarų perdavimo skaičius arba įjungia tam tikrus važiavimo režimus.
B (Brake - stabdymas)
Automatinės pavarų dėžės raidė B reiškia „stabdžius“. Elektromobiliuose ir hibridiniuose automobiliuose ją galima rasti šalia krypties pasirinkimo svirties. Nustatymas B įjungia maksimalų rekuperacijos lygį.
Šiuolaikinių traktorių transmisijos
Šiuolaikinių traktorių transmisijos labai įvairios: pradedant nuo pačių paprasčiausių, valdomų ranka, iki sudėtingų elektroninėmis sistemomis kontroliuojamų bepakopių automatinių transmisijų. Pastarosios patogios tuo, kad, skirtingai nuo pakopinių transmisijų, leidžia pasirinkti bet kokį norimą greitį. Bepakopės pavarų dėžės efektyvesnės, atliekant daugumą technologinių operacijų žemės ūkyje. Tai ypač svarbu, kai reikia tik truputį padidinti ar sumažinti agregato greitį arba varomųjų ratų varančiąją jėgą.
Traktoriai su bepakopėmis transmisijomis geriau prisitaiko prie darbo sąlygų, t. y. prie apkrovos. Belaipsniškai keičiant transmisijos perdavimo skaičių, galima gauti pastovią optimalią variklio apkrovą. Bepakopę pavarų dėžę sudaro planetinis reduktorius ir hidrostatinė pavara/variatorius (reguliuojamo srauto hidraulinis siurblys ir variklis), sujungti paprastuoju būdu. Visa bepakopio reguliavimo paslaptis glūdi planetiniame reduktoriuje, kurį sudaro trys pagrindinės dalys.
Bepakopių transmisijų tipai ir jų veikimo principai
Yra keletas bepakopių transmisijų tipų, kurie skiriasi savo konstrukcija ir veikimo principu. Visų testuojamų traktorių bepakopę transmisiją sudaro mechaninė ir hidraulinė dalys. Mechaninė dalis turi užtikrinti kuo mažiausius perduodamos galios nuostolius, ypač kai naudojami tik mechaniniai perdavimai. Hidraulinės dalies uždavinys - užtikrinti sukimo momento perdavimą belaipsniškai kintant greičiui. Galios praradimas, perduodant ją hidrauliškai, yra karštų debatų tema, tačiau realybė tokia, kad bepakopės transmisijos bendros charakteristikos sukuria daugiau negu prarandama hidrostatinėje pavaroje.
Testuotuose Deutz Fahr ir John Deere traktoriuose naudojamos ZF Eccom bepakopės pavarų dėžės, tačiau jos vadinamos skirtingai: atitinkamai TTV ir AutoPowr. Claas transmisijoje taip pat yra keturios planetinių reduktorių pavaros. Tačiau jos įjungiamos kumštelinėmis sankabomis. Kiekvieną kumštelinę sankabą sudaro dviženklis kumštelių skaičius su tam tikru laisvos eigos laipsniu. Šis laipsnis yra toks mažas, kad nejuntamas važiuojant, bet pakankamas sujungti ir atjungti. Skirtingai negu daugiadiskės sankabos, kurios sukimo momentą perduoda trinties jėga, kumštelinės sankabos jį perduoda susikabinusios kumšteliais. Jų perduodamo momento nuostoliai mažesni, jos atsparesnės didesnėms apkrovoms.
Naujoji Case IH ir New Holland transmisija yra specifinio dizaino, pagaminta įmonių grupės CNH gamykloje Antverpene Belgijoje. CNH bepakopės transmisijos veikimo principas yra iš dalies panašus į CVT. Greičių diapazonai ir hidrostatinės galios perdavimas suderinti taip, kad, esant dažniausiai naudojamiems darbo metu greičiams, dominuotų mechaninis galios perdavimas.
Korporacijos AGCO bepakopė transmisija AVT yra naudojama visuose Fendt traktoriuose, visuose bepakopiuose Massey Ferguson modeliuose, Valtra S ir JCB 8250 traktoriuose. Transmisijos yra gaminamos „Fendt" gamykloje Marktoberdorfe, Vokietijoje. Fendt Vario ML yra vienintelė transmisija, kurioje bepakopis greičio reguliavimas atliekamas nuo lėčiausio iki paties didžiausio greičio, neperjungiant mechanines pavaras. AGCO transmisijose hidraulinio perdavimo proporcija yra labai didelė, esant mažam greičiui ir jį didinant mažėja proporcingai greičio didėjimui. Kai traktorius važiuoja didžiausiu greičiu, pavara būna mechaninė.
Valtra Direct bepakopės transmisijos vardas yra naujas. Ji naudojama N ir T serijų traktoriuose. Valtra Direct transmisija priskiriama dvigubos CVT transmisijos kategorijai, kadangi tarp lėčiausio ir didžiausio greičio perjungiama viena mechaninė pavara, bet naudojamas hidrostatinis variatorius greičiui reguliuoti. Tai reiškia, kad transmisija turi visiškai mechaninį efektą dviejuose intervaluose. Persijungiant mechaninėms pavaroms ir esant maksimaliam greičiui, hidraulinis perdavimas didžiausias. Mechaninė pavara persijungia, esant maždaug 30 proc.
Valtra Direct yra bepakopė 4 greičių diapazonų pavarų dėžė, kurioje yra 4 daugmaž vienas kitą dengiantys greičių diapazonai: A - nuo 0 iki 9, B - 0-18, C - 0-27 ir D - 0-50 km/val. Belaipsniškai greitis reguliuojamas kiekvieno diapazono ribose. Šie greičių diapazonai negali būti palyginami su keturiais mechaninių pavarų diapazonais (išdėstytais vienas paskui kitą), kurie yra kitose bepakopėse transmisijose.
Apibendrinus testo rezultatus, paaiškėjo, kad geriausiai buvo įvertintas Fendt 820 Vario. Testą atliko aštuoni profesionalūs vairuotojai. Jų teigimu, iš penkių geriausiai vertintų traktorių, labiausiai išsiskyrė Fendt 820 Vario, tačiau jam valdyti reikia įgūdžių.
Kaip veikia automatinės transmisijos?
tags: #pavaru #perjungimo #schema