بررسی اجزای گیربکس اتوماتیک

اکثر مردم این روزها (حداقل اگر در ایالات متحده زندگی می کنید) ماشین هایی با گیربکس اتوماتیک رانندگی می کنند. آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چگونه ماشین شما می تواند دنده مناسب را بدون اینکه کاری انجام دهید به جز فشار دادن روی پدال گاز یا ترمز انجام دهد؟

خوب، ما قصد داریم شما را در یکی از شگفت انگیزترین قطعات مهندسی مکانیک (و سیالات) در تاریخ بشر راهنمایی کنیم: گیربکس اتوماتیک.

همانطور که می دانید مجموعه مانوک ارائه دهنده برترین انواع خدمات تعمیر گیربکس اتوماتیک لکسوس و همچنین سایر خودرو ها با مناسب ترین قیمت ها می باشد.

هدف یک گیربکس

قبل از اینکه بخواهیم به جزئیات نحوه عملکرد گیربکس اتوماتیک بپردازیم، بیایید در وهله اول مروری سریع بر این داشته باشیم که چرا وسایل نقلیه به گیربکس – از هر نوع – نیاز دارند.

موتور وسیله نقلیه شما قدرت چرخشی ایجاد می کند. برای به حرکت درآوردن ماشین باید آن نیروی چرخشی را به چرخ ها منتقل کنیم. این کاری است که پیشرانه خودرو – که گیربکس هم بخشی از آن است – انجام می دهد.

اما مشکل اینجاست: یک موتور فقط می تواند در یک سرعت معین بچرخد تا به طور موثر کار کند. اگر خیلی کم بچرخد، نمی‌توانید ماشین را از حالت سکون حرکت دهید. اگر خیلی سریع بچرخد، موتور می تواند خود تخریب شود.

چیزی که ما به آن نیاز داریم این است که نیروی تولید شده توسط موتور را در مواقع مورد نیاز چند برابر کنیم (شروع از سکون، بالا رفتن از یک تپه و غیره)، اما همچنین مقدار نیروی ارسالی از موتور را در مواقعی که به آن نیاز نیست کاهش دهیم (سرازیری، حرکت بسیار سریع، ترمز زدن).

گیربکس چیست

گیربکس تضمین می کند که موتور شما با سرعت بهینه می چرخد ​​(نه خیلی آهسته و نه خیلی سریع) در حالی که همزمان به چرخ های شما قدرت لازم برای حرکت و توقف ماشین را می دهد، بدون توجه به موقعیتی که در آن قرار دارید. بین موتور و بقیه پیشرانه قرار می گیرد و به نوعی مانند یک تابلوی برق برای ماشین عمل می کند.

با اتصال دنده‌های با اندازه‌های مختلف به یکدیگر، می ‌توانید مقدار نیرویی را که به بقیه خودرو منتقل می ‌شود، بدون تغییر در سرعت قدرت چرخشی موتور افزایش دهید. اگر هنوز ایده نسبت‌های دنده را درک نکرده ‌اید، توصیه می ‌کنم قبل از حرکت، ویدیویی را که آخرین بار اضافه کردیم، تماشا کنید. هیچ چیز دیگری معنا نخواهد داشت مگر اینکه این مفهوم را درک کنید.

با گیربکس دستی، با فشار دادن کلاچ و جابجایی دنده ها در جای خود، کنترل می کنید که کدام دنده ها درگیر شوند.

در یک گیربکس اتوماتیک، مهندسی درخشان تعیین می‌کند که چه دنده‌ای درگیر باشد بدون اینکه مجبور باشید کاری انجام دهید به جز فشار دادن گاز یا پدال‌های ترمز. این جادوی خودرو است.

قطعات گیربکس اتوماتیک

بنابراین تا به حال، شما باید درک اولیه ای از هدف گیربکس داشته باشید: تضمین می کند که موتور شما با سرعت بهینه می چرخد ​​(نه خیلی آهسته و نه خیلی سریع)، در حالی که به طور همزمان به چرخ های شما قدرت مناسبی برای حرکت و توقف خودرو، بدون توجه به موقعیت، ارائه می دهد.

بیایید نگاهی به قطعاتی بیندازیم که این امکان را در مورد گیربکس اتوماتیک فراهم می کند:

جعبه گیربکس

محفظه جعبه دنده تمام قسمت های گیربکس را در خود جای می دهد. به نوعی شبیه یک زنگ است، بنابراین اغلب می شنوید که از آن به عنوان “زنگ جعبه” یاد می شود. بدنه جعبه دنده معمولاً از آلومینیوم ساخته شده است. بدنه زنگ در خودروهای مدرن علاوه بر محافظت از تمامی دنده‌های متحرک گیربکس، دارای سنسورهای مختلفی است که سرعت چرخش ورودی را از موتور و سرعت چرخش خروجی به بقیه خودرو را ردیابی می ‌کند.

مبدل گشتاور

تا به حال به این فکر کرده اید که چرا می توانید موتور خودروی خود را روشن کنید، اما اجازه ندارید کار به جلو حرکت کند؟ خوب، به این دلیل است که جریان نیرو از موتور به گیربکس قطع شده است. این قطع شدن به موتور اجازه می دهد تا به کار خود ادامه دهد حتی اگر بقیه پیشرانه خودرو هیچ نیرو دریافت نمی کند. در گیربکس دستی، با فشار دادن کلاچ، برق را از موتور به پیشرانه قطع می ‌کنید.

اما چگونه می توان برق را از موتور به بقیه پیشرانه در گیربکس اتوماتیکی که کلاچ ندارد قطع کرد؟ البته با مبدل گشتاور.

اینجاست که جادوی سیاه گیربکس های اتوماتیک آغاز می شود (ما هنوز به دنده های سیاره ای نرسیده ایم).

مبدل گشتاور بین موتور و گیربکس قرار می گیرد. این چیزی شبیه به دونات است که در دهانه بزرگ جعبه زنگ جعبه دنده قرار دارد. از نظر گیربکس گشتاور دو وظیفه اصلی دارد:

قدرت را از موتور به شفت ورودی گیربکس منتقل می کند

گشتاور خروجی موتور را چند برابر می کند

این دو عملکرد را به لطف نیروی هیدرولیک ارائه شده توسط روغن گیربکس داخل جعبه دنده شما انجام می دهد.

برای اینکه بفهمیم چگونه این کار می کند، باید بدانیم که قسمت های مختلف مبدل گشتاور چگونه کار می کنند.

قطعات یک مبدل گشتاور

در اکثر خودروهای مدرن چهار بخش اصلی مبدل گشتاور وجود دارد: ۱) پمپ، ۲) استاتور، ۳) توربین، و ۴) کلاچ مبدل گشتاور.

• ۱٫ پمپ (معروف به پروانه). پمپ شبیه یک فن است. دارای یک دسته تیغه است که از مرکز آن تابش می کند. پمپ مستقیماً روی محفظه مبدل گشتاور نصب می شود که به نوبه خود مستقیماً به چرخ فلایویل موتور پیچ می شود. در نتیجه، پمپ با همان سرعت میل لنگ موتور می چرخد. (باید این را به خاطر بسپارید که وقتی به نحوه عملکرد مبدل گشتاور می پردازیم.) پمپ روغن گیربکس را از مرکز به سمت بیرون پمپ می کند.
• ۲٫ توربین. توربین در داخل محفظه مبدل قرار می گیرد. مانند پمپ به نظر می رسد یک فن است. توربین مستقیماً به شفت ورودی گیربکس متصل می شود. به پمپ متصل نیست بنابراین می تواند با سرعتی متفاوت از پمپ حرکت کند. این نکته مهمی است. این چیزی است که به موتور اجازه می دهد با سرعتی متفاوت از بقیه پیشرانه بچرخد.

توربین می تواند به لطف روغن گیربکسی که از پمپ ارسال می شود بچرخد. پره های توربین به گونه ای طراحی شده اند که سیال دریافتی به سمت مرکز توربین و برگشت به سمت پمپ حرکت می کند.

• ۳٫ استاتور (معروف به راکتور). استاتور بین پمپ و توربین قرار می گیرد. شبیه تیغه فن یا پروانه هواپیما است (الگویی در اینجا می بینید؟). استاتور دو کار را انجام می دهد: ۱) روغن گیربکس را از توربین به طور موثرتر به پمپ می فرستد، و ۲) گشتاور خروجی از موتور را برای کمک به حرکت ماشین چند برابر می کند، اما پس از اینکه ماشین در یک کلیپ خوب حرکت کرد، گشتاور کمتری ارسال می کند.

این به لطف مهندسی هوشمندانه این کار را انجام می دهد. ابتدا، پره‌های راکتور به گونه‌ای طراحی شده‌اند که وقتی روغن گیربکس خروجی از توربین به پره‌های استاتور برخورد می‌کند، سیال در همان جهت چرخش پمپ منحرف شود.

دوم، استاتور از طریق یک کلاچ یک طرفه به یک شفت ثابت روی گیربکس متصل می شود. این بدان معنی است که استاتور فقط می تواند در یک جهت حرکت کند. این تضمین می کند که سیال از توربین در یک جهت هدایت می شود. استاتور فقط زمانی شروع به چرخش می کند که سرعت سیال از توربین به حد معینی برسد.

این دو عنصر طراحی استاتور کار پمپ را آسانتر کرده و فشار سیال بیشتری ایجاد می کند. این به نوبه خود باعث ایجاد گشتاور تقویت شده در توربین می شود و از آنجایی که توربین به گیربکس متصل است، گشتاور بیشتری می تواند به گیربکس و بقیه خودرو ارسال شود.

• ۴٫ کلاچ مبدل گشتاور. به لطف نحوه عملکرد دینامیک سیال، با رفتن روغن گیربکس از پمپ به توربین، توان از بین می رود. این منجر به چرخش توربین با سرعت کمی کمتر از پمپ می شود. زمانی که خودرو در حال حرکت است، این مشکلی نیست (در واقع این تفاوت سرعت چیزی است که به توربین اجازه می‌دهد گشتاور بیشتری را به گیربکس منتقل کند)، اما هنگامی که در حال حرکت است، این تفاوت منجر به ناکارآمدی انرژی می‌شود.

برای نفی این اتلاف انرژی، اکثر مبدل های گشتاور مدرن یک کلاچ مبدل گشتاور دارند که به توربین متصل است. وقتی ماشین به سرعت معینی می رسد (معمولاً ۴۵-۵۰ مایل در ساعت)، کلاچ مبدل گشتاور درگیر می شود و باعث می شود که توربین با همان سرعت پمپ بچرخد. یک کامپیوتر زمانی که کلاچ مبدل درگیر است را کنترل می کند.

بنابراین اینها قطعات مبدل گشتاور هستند.

بیایید همه اینها را با هم بیاوریم و نگاهی به عملکرد مبدل گشتاور بیندازیم که از حالت توقف به سرعت حرکت می‌کنید:

ماشین را روشن می‌ کنی پمپ با همان سرعت موتور می ‌چرخد و روغن گیربکس را به سمت توربین می‌ فرستد، اما از آنجایی که موتور در حالت توقف خیلی سریع نمی‌چرخد، توربین به این سرعت نمی‌چرخد، بنابراین نمی‌ تواند گشتاور را به گیربکس برساند.

پا می گذاری روی گاز این باعث می شود موتور سریعتر بچرخد که باعث می شود پمپ مبدل گشتاور سریعتر بچرخد. از آنجایی که پمپ سریعتر می چرخد، روغن گیربکس به اندازه کافی سریع از پمپ حرکت می کند تا چرخش سریعتر توربین را آغاز کند. پره های توربین سیال را به استاتور می فرستند. استاتور هنوز نمی چرخد ​​زیرا سرعت روغن گیربکس به اندازه کافی بالا نیست.

اما به دلیل طراحی تیغه های استاتور، با عبور سیال از آنها، سیال را در همان جهتی که پمپ در حال چرخش است به سمت پمپ منحرف می کند. این به پمپ اجازه می دهد تا سیال را با سرعت بالاتری به توربین برگرداند و فشار سیال بیشتری ایجاد کند. هنگامی که سیال به سمت توربین برمی گردد، این کار را با گشتاور بیشتری انجام می دهد و باعث می شود توربین گشتاور بیشتری را به گیربکس برساند. ماشین شروع به حرکت به جلو می کند.

این چرخه بارها و بارها با افزایش سرعت خودرو ادامه می یابد. هنگامی که به سرعت کروز می رسید، روغن گیربکس به فشاری می رسد که باعث می شود پره های راکتور در نهایت بچرخند. با چرخش راکتور، گشتاور کاهش می یابد. در این مرحله، برای حرکت دادن ماشین به گشتاور زیادی نیاز ندارید، زیرا ماشین در یک کلیپ خوب حرکت می کند. کلاچ مبدل گشتاور درگیر می شود و باعث می شود که توربین با همان سرعت پمپ و موتور بچرخد.

بسیار خوب، بنابراین مبدل گشتاور چیزی است که اجازه می دهد یا از گیربکس نیروی موتور به گیربکس جلوگیری می کند و گشتاور چند برابری به گیربکس را می دهد تا ماشین از حالت توقف خارج شود. وقت آن است که نگاهی به قسمت هایی از گیربکس بیندازیم که به خودرو امکان تعویض خودکار دنده را می دهند.

چرخ دنده های سیاره ای

همانطور که وسیله نقلیه شما به سرعت های بالاتری می رسد، به گشتاور کمتری برای حفظ خودرو نیاز دارد. گیربکس ها به لطف نسبت دنده ها می توانند مقدار گشتاور ارسالی به چرخ های خودرو را افزایش یا کاهش دهند. هر چه نسبت دنده کمتر باشد، گشتاور بیشتری تولید می شود. هر چه ضریب دنده بالاتر باشد، گشتاور کمتری تولید می شود.

در گیربکس دستی، برای تغییر ضرایب دنده، باید تعویض دنده خود را تغییر دهید.

در گیربکس اتوماتیک، ضریب دنده به طور خودکار افزایش و کاهش می یابد. و این به لطف طراحی مبتکرانه یک چرخ دنده سیاره ای امکان پذیر است.

برای تعمیر گیربکس اتوماتیک لکسوس با کارشناسان ما با شماره ۰۹۱۲۷۹۳۳۶۷۷ تماس بگیرید.