Ako funguje automatická prevodovka

Automatická prevodovka umožňuje motoru automobilu pracovať v úzkom rozsahu otáčok, rovnako ako manuálna prevodovka. Keď motor dosiahne vyššie stupne krútiaceho momentu (krútiaci moment je množstvo rotačného výkonu motora),…

Automatická prevodovka umožňuje motoru automobilu pracovať v úzkom rozsahu otáčok, rovnako ako manuálna prevodovka. Keďže motor dosahuje vyššie úrovne krútiaceho momentu (krútiaci moment je rotačný výkon motora), prevody v prevodovke umožňujú motoru naplno využiť generovaný krútiaci moment pri zachovaní vhodných otáčok.

Ako dôležitá je prevodovka pre výkon auta? Bez prevodovky majú vozidlá len jeden prevodový stupeň, dosiahnutie vyšších rýchlostí trvá večnosť a motor sa rýchlo opotrebováva v dôsledku vysokých otáčok, ktoré neustále produkuje.

Princíp automatickej prevodovky

Princíp činnosti automatickej prevodovky je založený na použití snímačov na určenie vhodného prevodového pomeru, ktorý do značnej miery závisí od požadovanej rýchlosti vozidla. Prevodovka je spojená s motorom v kryte zvona, kde menič krútiaceho momentu premieňa krútiaci moment motora na hnaciu silu a v niektorých prípadoch dokonca túto silu zosilňuje. Menič krútiaceho momentu prevodovky to robí tak, že túto silu prenáša na hnací hriadeľ cez planétové súkolesie a spojkové kotúče, ktoré potom umožňujú otáčanie hnacích kolies auta, aby ho poháňali dopredu, s rôznymi prevodovými pomermi potrebnými pre rôzne rýchlosti. V závislosti od značky a modelu ide o vozidlá s pohonom zadných kolies, predných kolies a pohonom všetkých kolies.

Ak by vozidlo malo iba jeden alebo dva prevodové stupne, dosahovanie vyšších otáčok by bol problém, pretože motor sa točí len pri určitých otáčkach v závislosti od zaradeného stupňa. To znamená nižšie otáčky pre nižšie prevodové stupne a teda nižšiu rýchlosť. Ak by bol najvyšší prevodový stupeň druhý, vozidlu by trvalo večnosť, kým by zrýchlilo na nižšie otáčky, pričom by sa otáčky postupne zvyšovali, keď vozidlo naberalo rýchlosť. Namáhanie motora sa stáva problémom aj pri dlhšom chode pri vyšších otáčkach.

Použitím určitých prevodových stupňov, ktoré fungujú vo vzájomnej súčinnosti, auto postupne naberá rýchlosť pri preraďovaní na vyššie prevodové stupne. Keď auto zaradí vyššie prevodové stupne, otáčky klesnú, čím sa zníži zaťaženie motora. Rôzne ozubené kolesá sú reprezentované prevodovým pomerom (čo je pomer ozubených kolies vo veľkosti a počte zubov). Menšie prevody sa otáčajú rýchlejšie ako väčšie prevody a každá pozícia (v niektorých prípadoch od prvého do šesť) používa rôzne prevody rôznych veľkostí a počtu zubov na dosiahnutie hladkej akcelerácie.

Chladič prevodovky je nevyhnutný pri preprave ťažkého nákladu, pretože ťažký náklad dodatočne namáha motor, čo spôsobuje, že sa zahrieva a spaľuje prevodovú kvapalinu. Chladič prevodovky je umiestnený vo vnútri chladiča, kde odoberá teplo z prevodovej kvapaliny. Kvapalina prechádza rúrkami v chladiči do chladiacej kvapaliny v chladiči, takže prevodovka zostáva chladná a dokáže zvládnuť vyššie zaťaženie.

Čo robí menič krútiaceho momentu

Menič krútiaceho momentu znásobuje a prenáša krútiaci moment generovaný motorom vozidla a prenáša ho cez ozubené kolesá v prevodovke na hnacie kolesá na konci hnacieho hriadeľa. Niektoré meniče krútiaceho momentu fungujú aj ako blokovací mechanizmus, ktorý spája motor a prevodovku pri rovnakých otáčkach. To pomáha predchádzať preklzávaniu prevodovky, čo vedie k strate účinnosti.

Menič krútiaceho momentu môže mať jednu z dvoch foriem. Prvá, kvapalinová spojka, využíva aspoň dvojdielny pohon na prenos krútiaceho momentu z prevodovky na hnací hriadeľ, ale nezvyšuje krútiaci moment. Hydraulická spojka, ktorá sa používa ako alternatíva k mechanickej spojke, prenáša krútiaci moment motora na kolesá prostredníctvom hnacieho hriadeľa. Druhý, menič krútiaceho momentu, využíva celkovo najmenej tri prvky a niekedy aj viac, aby zvýšil výstup krútiaceho momentu z prevodovky. Menič používa sériu lopatiek a reaktorových alebo statorových lopatiek na zvýšenie krútiaceho momentu, čo vedie k väčšiemu výkonu. Stator alebo statické lopatky slúžia na presmerovanie prevodovej kvapaliny predtým, ako sa dostane k čerpadlu, čím sa výrazne zvyšuje účinnosť meniča.

Vnútorné fungovanie planétového prevodu

Poznanie toho, ako spolu fungujú časti automatickej prevodovky, môže dať všetko na pravú mieru. Ak sa pozriete do vnútra automatickej prevodovky, okrem rôznych remeňov, tanierov a zubového čerpadla je hlavným komponentom planétová prevodovka. Toto ozubené koleso sa skladá z centrálneho kolesa, planétového kolesa, unášača planétového kolesa a prstencového kolesa. Planétové súkolesie veľkosti približne ako melón vytvára rôzne prevodové pomery, ktoré prevodovka potrebuje na dosiahnutie potrebných rýchlostí na pohyb vpred počas jazdy, ako aj zaradenie spiatočky.

Rôzne typy ozubených kolies spolupracujú a pôsobia ako vstup alebo výstup pre konkrétny prevodový pomer požadovaný v danom čase. V niektorých prípadoch sú prevody v určitom pomere nepoužiteľné, a preto zostávajú nehybné, pričom pásy vo vnútri prevodovky ich držia z cesty, kým nie sú potrebné. Iný typ ozubeného súkolesia, kompozitné planétové súkolesie, obsahuje dve sady centrálnych a planétových súkolesí, aj keď iba jedno ozubené koleso. Účelom tohto typu ozubeného súkolesia je poskytnúť krútiaci moment na menšom priestore alebo zvýšiť celkový výkon vozidla, ako napríklad v ťažkých nákladných vozidlách.

Štúdium ozubených kolies

Keď motor beží, prevodovka reaguje na ktorýkoľvek prevodový stupeň, ktorý má vodič práve zaradený. V režime Park alebo Neutrál sa prevodovka nezaradí, pretože vozidlá nevyžadujú krútiaci moment, keď sa vozidlo nepohybuje. Väčšina vozidiel má rôzne prevodové stupne, ktoré sú užitočné pri pohybe vpred, od prvého po štvrtý prevodový stupeň.

Výkonné autá zvyknú mať ešte viac prevodových stupňov, až šesť, v závislosti od značky a modelu. Čím nižší prevodový stupeň, tým nižšia rýchlosť. Niektoré vozidlá, najmä stredné a ťažké nákladné vozidlá, využívajú zrýchlenie, ktoré pomáhajú udržiavať vyššiu rýchlosť a tiež poskytujú lepšiu spotrebu paliva.

Nakoniec autá používajú spiatočku na jazdu vzad. Pri spiatočke jeden z menších prevodových stupňov zaberá s väčším planétovým prevodom, a nie naopak, pri pohybe dopredu.

Ako prevodovka používa spojky a pásy

Automatická prevodovka navyše využíva spojky a remene, ktoré jej pomáhajú dosiahnuť rôzne potrebné prevodové pomery, vrátane rýchlobehu. Spojky sa dostávajú do činnosti, keď sú časti planétových súkolesí navzájom spojené a pásy pomáhajú udržať ozubené kolesá v pokoji, aby sa zbytočne neotáčali. Pásy poháňané hydraulickými piestami vo vnútri prevodovky upevňujú časti ozubeného kolesa. Hydraulické valce a piesty tiež aktivujú spojky, čím ich nútia zaradiť prevody potrebné pre daný prevodový pomer a rýchlosť.

Spojkové kotúče sú vo vnútri spojkového bubna v prevodovke a striedajú sa s oceľovými kotúčmi medzi nimi. Spojkové kotúče vo forme kotúčov sa zahryznú do oceľových plátov vďaka použitiu špeciálnej povrchovej úpravy. Namiesto toho, aby sa platničky poškodili, kotúče ich postupne stláčajú, pričom pomaly pôsobia silou, ktorá sa následne prenáša na hnacie kolesá vozidla.

Spojkové kotúče a oceľové lamely sú častou oblasťou, kde dochádza k preklzávaniu. Nakoniec tento sklz spôsobí, že sa kovové triesky dostanú do zvyšku prevodu a nakoniec spôsobí zlyhanie prevodu. Mechanik skontroluje prevodovku, ak má auto problémy s preklzávaním prevodovky.

Hydraulické čerpadlá, ventily a regulátory

Odkiaľ sa však v automatickej prevodovke berie tá „skutočná“ sila? Skutočná sila spočíva v hydraulike zabudovanej v skrini prevodovky vrátane čerpadla, rôznych ventilov a regulátora. Čerpadlo čerpá prevodovú kvapalinu z vane umiestnenej v spodnej časti prevodovky a dodáva ju do hydraulického systému, aby aktivoval spojky a pásy v nej obsiahnuté. Okrem toho je vnútorné ozubené koleso čerpadla spojené s vonkajším plášťom meniča krútiaceho momentu. To mu umožňuje otáčať sa rovnakou rýchlosťou ako motor auta. Vonkajšie ozubené koleso čerpadla sa otáča v súlade s vnútorným ozubeným kolesom, čo umožňuje čerpadlu čerpať kvapalinu z vane na jednej strane a privádzať ju do hydraulického systému na druhej strane.

Regulátor nastaví prevodovku tak, že jej oznámi rýchlosť auta. Regulátor, ktorý obsahuje pružinový ventil, sa otvára tým viac, čím rýchlejšie sa vozidlo pohybuje. To umožňuje, aby hydraulika prevodovky prešla viac kvapaliny pri vyšších rýchlostiach. Automatická prevodovka používa jeden z dvoch typov zariadení, ručný ventil alebo vákuový modulátor, na určenie, ako tvrdo motor beží, podľa potreby zvyšuje tlak a deaktivuje určité prevodové stupne v závislosti od použitého pomeru.

Pri správnej údržbe prevodovky môžu majitelia vozidiel očakávať, že vydrží po celú dobu životnosti vozidla. Veľmi robustný systém, automatická prevodovka využíva mnoho rôznych častí, vrátane meniča krútiaceho momentu, planétových prevodov a bubna spojky, aby poskytovala výkon hnacím kolesám vozidla a udržiavala ich na požadovanej rýchlosti.

Ak máte problémy s automatickou prevodovkou, požiadajte mechanika, aby vám pomohol udržiavať hladinu kvapaliny, skontrolujte, či nie je poškodená a v prípade potreby ju opravte alebo vymeňte.

Bežné problémy a príznaky problémov s automatickou prevodovkou

Niektoré z bežnejších problémov spojených s chybnou prevodovkou zahŕňajú:

• Nedostatočná odozva alebo zaváhanie pri radení. Zvyčajne to naznačuje preklzávanie vo vnútri prevodovky.
• Prevodovka vydáva rôzne čudné zvuky, klepanie a hukot. Nechajte mechanika skontrolovať vaše auto, keď vydáva tieto zvuky, aby zistil, v čom je problém.
• Únik kvapaliny naznačuje vážnejší problém a mechanik by mal problém čo najskôr opraviť. Prevodová kvapalina nevyhorí ako motorový olej. Pravidelná kontrola hladiny kvapaliny mechanikom môže pomôcť vyriešiť potenciálny problém skôr, ako sa vyskytne.
• Zápach horenia, najmä z oblasti prevodovky, môže naznačovať veľmi nízku hladinu kvapaliny. Prevodová kvapalina chráni prevody a časti prevodovky pred prehriatím.
• Kontrolka Check Engine môže tiež signalizovať problém s automatickou prevodovkou. Nechajte mechanika spustiť diagnostiku, aby zistil presný problém.