Wyjaśnione skrzynie biegów: Ręczny v Automatyczny v Podwójne sprzęgło v CVT v Inne

Aby pomóc mu dostać się z punktu A do punktu B, silnik samochodu zasysa powietrze i trochę paliwa, spalając oba, aby wytworzyć ruch obrotowy, który jest następnie przenoszony na koła za pośrednictwem przekładni.



Jeszcze nie tak dawno wybór między skrzyniami biegów był łatwy: ręczny lub automatyczny. Ci, którzy priorytetowo traktowali wartość, oszczędność paliwa, osiągi lub przyjemność z jazdy, wybrali instrukcje, podczas gdy wszyscy inni wybrali automatykę. Prosty.

Teraz jednak do wyboru są Lineartronics, DSG, X-Tronics i tony innych nazw marketingowych. Czym oni są? Czy różnią się one od automatyki i podręczników? Jakie są ich zalety?



tło

Przed tym wszystkim jednak, dlaczego potrzebujemy transmisji? W końcu elektryczny Nissan Leaf i Tesla Model S wydają się dobrze bez niego.

Silniki spalinowe nie mogą być bezpośrednio podłączone do kół samochodu, ponieważ silniki zwykle obracają się znacznie szybciej. Na przykład silniki benzynowe zwykle działają w zakresie od 600 do 6500 obr / min, podczas gdy koła samochodu obracają się zwykle od zera do 1500 razy na minutę.

Wprowadzając przełożenie, prędkość wyjściową silnika można zmniejszyć, aby dopasować ją do prędkości kół. Pamiętaj, że posiadanie tylko jednego przełożenia jest raczej ograniczające. Wyobraź sobie jednobiegowy samochód benzynowy, który został zaprojektowany z myślą o maksymalnej prędkości 120 km / h. W efekcie jego pojedyncze przełożenie przekładni byłoby równoważne z trzecim biegiem w większości współczesnych samochodów.

Jeśli kiedykolwiek próbowałeś przyspieszyć od zatrzymania na trzecim biegu, będziesz wiedział, co to jest torturująco wolne i bolesne ćwiczenie. Mało tego, ale kiedy samochód osiągnie prędkość 110 km / h, silnik będzie krzyczał przy około 5500 obr / min. Ani też nie jest doskonała dla cierpliwości, bębnów usznych ani długowieczności samochodu.

Wiele przekładni pozwala więc samochodom osiągnąć równowagę między przyspieszeniem, prędkością maksymalną i oszczędnością paliwa.



Instrukcja

Jest to najprostszy i najlżejszy dostępny rodzaj przekładni, ponieważ wybór i zmiana biegów jest wyłącznie domeną kierowcy.

Koła zębate zawarte w metalowej obudowie skrzyni biegów zazwyczaj pięć lub sześć biegów do przodu, chociaż zarówno Porsche 911, jak i Chevrolet Corvette mają siedem i siedem; są dostępne za pomocą dźwigni zmiany biegów w kabinie.

Aby zmienić bieg, kierowca naciska pedał sprzęgła, który odłącza sprzęgło od silnika. Dzięki temu silnik obraca się z jedną prędkością, a skrzynia biegów i koła z inną. Po wybraniu nowego przełożenia za pomocą dźwigni zmiany biegów kierowca ponownie łączy silnik, przekładnię i koła, zwalniając pedał sprzęgła.

Dwa rozwiązania techniczne ułatwiły zmianę biegów na przestrzeni lat: synchronizowane biegi i asystent ruszania pod górę.

Koła zębate Synchromesh nie tylko usunęły wiele szlifowania biegów, które były używane do plagi instrukcji, ale także wyeliminowały potrzebę podwójnego wysprzęglania, w którym kierowcy musieli raz zwolnić, aby przejść do położenia neutralnego i ponownie zwolnić, aby wybrać następny bieg. Asystent ruszania pod górę jest nowszym rozwiązaniem, które ma na celu zapobieganie staczaniu się samochodów do tyłu podczas ruszania na stojąco. Dzieje się tak, utrzymując hamulce aktywne przez kilka sekund po zwolnieniu pedału hamulca, dając kierowcy trochę łaski w obsłudze sprzęgła i pedału przyspieszenia.

Przez większą część historii motoryzacji ręczne skrzynie biegów nagradzały kierowców. wysiłki z większą kontrolą, większą liczbą biegów, szybszym przyspieszeniem, wyższymi prędkościami maksymalnymi, niższym zużyciem paliwa i, jeśli dobrze jeżdżą, płynniejszą zmianę biegów. Jednak dzięki komputerowej ewolucji przekładni samochodowych niektóre samochody zgłaszają lepsze osiągi i niższe zużycie paliwa dzięki automatycznym przekładniom.

To dobra wiadomość, szczególnie w Australii i USA, gdzie zdecydowana większość samochodów sprzedawana jest bez pedału sprzęgła.



Zautomatyzowana instrukcja obsługi

Podczas gdy entuzjaści lubią opanować sztukę perfekcyjnie wykonanych zmian i manewrów od pięty do palców, dla wielu czynność zwalniania, wybierania biegów i sprzęgania jest uciążliwym obowiązkiem. Dlaczego więc nie przykleić hydrauliki lub serwomechanizmów do ręcznej skrzyni biegów, aby obsługiwać sprzęgło za nas?

Wielu producentów samochodów przez lata miało do czynienia z ręcznymi skrzyniami biegów bez pedałów sprzęgła, ale pomimo prostoty tej koncepcji, pomysł ten wciąż nie został dobrze zrealizowany w samochodach drogowych.

Zautomatyzowane instrukcje sięgają aż do kultowego Citroen DS, a najnowsze próby podjęły się od Alfa Romeo (Selespeed), Audi (R-Tronic), BMW (Sequential Manual Gearbox), Citroen (Servotronic), Ferrari, Lexus, Maserati, Peugeot i Smart (na zdjęciu powyżej).

Jerky zmiany biegów są głównym problemem w automatycznych skrzyniach manualnych. W trybie półautomatycznym, gdy kierowca zmienia biegi za pomocą bramy +/- lub wiosła za kierownicą, można to częściowo złagodzić, podnosząc przepustnicę podczas zmiany biegów. Ponieważ kierowca nie jest w stanie precyzyjnie dobrać sprzęgła, zwykle służy on jedynie do zminimalizowania skoku.

Wiele systemów oferuje również w pełni automatyczny tryb, ale są one nękane przez brutalnie agresywne lub zbyt niewyraźne zmiany biegów. Znów pomaga podniesienie przepustnicy podczas zmiany biegów, ale często mniej podatkowe jest samodzielne zmienianie biegów niż granie jasnowidza w elektronicznym mózgu skrzyni biegów.



Automatyczny

Biorąc pod uwagę błędy, które zauważyliśmy powyżej w przypadku automatycznych ręcznych skrzyń biegów, łatwo jest zrozumieć, dlaczego tradycyjna automatyka różni się dość wyraźnie od swoich manualnych braci.

Dzięki zastosowaniu przekładni hydrokinetycznej, która na stałe łączy silnik z przekładnią, automatyka pozwala uniknąć konieczności rozłączania i ponownego włączania sprzęgła przy każdej zmianie biegów lub zatrzymaniu samochodu.

Podczas gdy sprzęgło fizycznie łączy silnik z przekładnią, przemiennik momentu obrotowego tworzy pośrednie połączenie poprzez kąpiel płynu przekładniowego. Ilekroć silnik pracuje, obraca olejopodobną ciecz hydrauliczną, a jeśli samochód nie zatrzymuje się przy włączonych hamulcach, płyn obraca wirnik przekładni, który z czasem obraca koła.

Ponieważ silnik obraca wał napędowy pośrednio, traci się pewną moc (zwykle mniej niż 10 procent). Nowoczesne samochody kompensują to za pomocą sprzęgła blokującego, które włącza się z prędkością przelotową i skutecznie przekształca cały zespół przemiennika momentu obrotowego w jedno gigantyczne sprzęgło.

Podczas gdy manualna skrzynia biegów ma fizyczny bieg dla każdego ze swoich przełożeń, automatyka ma znacznie bardziej złożoną serię połączonych przekładni planetarnych. Każdy zestaw składa się z przekładni słonecznej, planetarnej i pierścieniowej, a każdy z tych mniejszych biegów może być unieruchomiony, obrócony przez silnik lub pozostawiony do swobodnego obrotu. Przełożenia przekładni są wytwarzane przez zmianę części w każdym zestawie przekładni, które są nieruchome, napędzane lub mogą się swobodnie obracać.

Elementami każdego zestawu planetarnego steruje się za pomocą skomplikowanego łańcucha hydrauliki i małych sprzęgieł. W przeszłości logiką, kiedy należy zmieniać i utrzymywać biegi, sterował inny układ hydrauliczny. Udoskonalenia technologii komputerowej pozwoliły nowoczesnym samochodom przejść na sterowanie elektroniczne, umożliwiając płynniejszą i bardziej logiczną zmianę biegów.

Chociaż automatyka jest wciąż cięższa i droższa w zakupie lub naprawie, w dzisiejszych czasach nie dają one wiele miejsca na ręczne skrzynie biegów pod względem wydajności, wydajności i liczby przełożeń & # x2014; pięcio- i sześciobiegowe przekładnie są normą, a modele siedmio-, ośmio- i dziewięciobiegowe stają się coraz bardziej popularne.



Tiptronic

Pod koniec lat 90. XX wieku transmisje Tiptronic stały się modne. Podobno połączyli to, co najlepsze z automatycznej (wygląd ma, bez pedału sprzęgła!) I manualnej skrzyni biegów (biegi wybierane przez kierowcę). W rzeczywistości Tiptronics nie był naprawdę innym rodzajem przekładni, ale raczej automatyczną skrzynią biegów, która pozwalała na łatwy wybór biegu za pomocą bramki +/-, a czasami łopatek lub przycisków wokół kierownicy.

Kiedyś stosunkowo rzadkie, funkcje Tiptronic są teraz dostępne w większości pojazdów automatycznych.

Recenzja Skoda Octavia Scout



Podwójne sprzęgło

Chociaż przekładnie z podwójnym sprzęgłem (DCT) są zwykle stosowane jako zamienniki tradycyjnych automatycznych skrzyń biegów, ich mechaniczna praca w rzeczywistości ma więcej wspólnego ze skromną manualną skrzynią biegów. W rzeczywistości prawdopodobnie najłatwiej jest myśleć o DCT jako o obudowie dwóch manualnych skrzyń biegów. jeden dla kół parzystych, a drugi dla kół nieparzystych & # x2014; każdy z własnym sprzęgłem (stąd nazwa).

Powiedzmy na przykład, że przyspieszasz na trzecim biegu. W tej sytuacji parzysta skrzynia biegów będzie miała czwarty bieg wstępnie wybrany i przygotowany do jazdy. Gdy komputer skrzyni biegów lub kierowca sądzi, że nadszedł właściwy czas na zmianę, sprzęgło dla nieparzystych biegów zostaje odłączone, a sprzęgło parzyste włączone.

Zmiana jednego sprzęgła na drugie zajmuje od 8 do 200 milisekund; jest to znacznie szybsze niż pół sekundy lub więcej, wymagane przez większość kierowców manualnych do zmiany biegów. Marnując mniej czasu między biegami, DCT często są w stanie wydrukować swoje ręczne odpowiedniki.

Niektóre skrzynie biegów, szczególnie te z koncernu Volkswagen (VW, Audi, Skoda, i in.), Mają błyskawiczne zmiany biegów, które z przyjemnością obserwujemy w akcji. Wadą szybko zmieniających się DCT jest to, że przy niższych prędkościach mają tendencję do szarpania i poruszania się. W ciasnych miejscach parkingowych nagłe rzucenie się do przodu może być trochę przerażające, nawet jeśli ma zaledwie kilka centymetrów, kiedy z największą ostrożnością upychasz przepustnicę.

Na rynku dostępne są dwa rodzaje przekładni z podwójnym sprzęgłem: suche i mokre. Modele mokrego sprzęgła są nazywane, ponieważ sprzęgło jest zanurzone w morzu oleju, a ten typ często występuje w samochodach o dużej mocy. Wersje z suchym sprzęgłem są bardziej wydajne, ale ograniczone pod względem mocy i momentu obrotowego, jakie mogą wytrzymać.

Podobnie jak w przypadku wielu nowych technologii, większość producentów samochodów zdecydowała się na sprzedaż DCT pod własną marką: DSG (Volkswagen, Skoda, Seat), EcoShift (Hyundai), PDK (Porsche), PowerShift (Ford, Volvo), S-Tronic (Audi), SpeedShift (Mercedes-Benz) i TC-SST (Mitsubishi). W przypadku niektórych firm, w szczególności Volkswagena i Forda, DCT są dostępne w pojazdach głównego nurtu. W przypadku innych, takich jak Nissan, BMW i Mitsubishi, użycie jest ograniczone do modeli o wysokich osiągach.



Bezstopniowa przekładnia

Silniki spalinowe zapewniają maksymalną moc i moment obrotowy w wąskim zakresie obrotów. Na przykład silniki benzynowe bez turbodoładowania zazwyczaj zapewniają maksymalną moc około 5500 obr / min i maksymalny moment obrotowy przy 4000 obr / min.

Dzięki układom przekładni, które szczegółowo opisaliśmy powyżej, silnik często pracuje poza swoim najsłabszym miejscem pod względem mocy, momentu obrotowego lub wydajności. Przekładnia bezstopniowa (CVT) ma na celu przezwyciężenie tego, oferując nieskończoną liczbę przełożeń między górną a dolną granicą przełożenia.

Większość przekładni CVT ma dwa koła pasowe połączone za pomocą paska w kształcie litery V: jedno koło pasowe napędzane jest przez silnik, a drugie jest połączone z kołami. Aby zmienić przełożenia skrzyni biegów, przekładnia manipuluje wysokością paska na kołach pasowych.

W przeciwieństwie do samochodów z innymi skrzyniami biegów, dodanie trochę więcej benzyny do CVT niekoniecznie powoduje wzrost obrotów silnika, chyba że naprawdę się nim zajmujesz.

Dla mało wymagających kierowców przekładnia CVT jest zarówno elegancko prosta, jak i wydajna, ponieważ silnik prawie zawsze pracuje z maksymalną wydajnością. Dla kierowców, którzy mają marzenia o zostaniu bóstwem podobnym do Senny, CVT nie są naprawdę zabawne. Zamiast (miejmy nadzieję) przyjemnego dźwięku silnika poruszającego się w górę iw dół w zakresie prędkości obrotowych, przekładnia CVT utrzymuje silnik na wysokich obrotach, co zwykle powoduje nudny dron, gdy naciskasz.

Wszystkie przekładnie CVT mają tryb niskiego przełożenia lub tryb hamowania silnikiem wybierane przez kierowcę na stromych wzniesieniach, podczas gdy niektórzy idą o krok dalej, oferując szereg sztucznych „biegów” lub stałych przełożeń, przez które kierowcy mogą jeździć na rowerze.

Podobnie jak w przypadku DCT producenci samochodów mają tendencję do używania różnych nazw handlowych dla swoich układów CVT: Lineartronic (Subaru), Multitronic (Audi) i X-Tronic (Nissan).



Czytaj Obok

Honda E: Elektryczny właz miejski ma swoją nazwę