Hvordan en automatgir fungerer

En automatisk girkasse lar en bils motor operere innenfor et smalt hastighetsområde, akkurat som en manuell girkasse. Etter hvert som motoren når høyere grader av dreiemoment (dreiemoment er mengden rotasjonskraft til motoren),...

En automatisk girkasse lar en bils motor operere innenfor et smalt hastighetsområde, akkurat som en manuell girkasse. Etter hvert som motoren når høyere dreiemoment (dreiemoment er motorens rotasjonskraft), lar girene i girkassen motoren dra full nytte av dreiemomentet den genererer samtidig som den opprettholder et passende turtall.

Hvor viktig er en transmisjon for en bils ytelse? Uten girkasse har kjøretøy bare ett gir, det tar evigheter å nå høyere hastigheter, og motoren slites raskt på grunn av de høye turtallene den konstant produserer.

Prinsippet for automatgir

Prinsippet for drift av en automatisk girkasse er basert på bruk av sensorer for å bestemme riktig girforhold, som i stor grad avhenger av ønsket kjøretøyhastighet. Transmisjonen kobles til motoren i klokkehuset, hvor en momentomformer konverterer motorens dreiemoment til drivkraft, og i noen tilfeller til og med forsterker den kraften. Transmisjonens momentomformer gjør dette ved å overføre den kraften til drivakselen via planetgiret og clutchskivene, som deretter lar bilens drivhjul rotere for å drive den fremover, med forskjellige girforhold som kreves for forskjellige hastigheter. Avhengig av merke og modell er disse kjøretøyer med bakhjulsdrift, forhjulsdrift og firehjulsdrift.

Hvis kjøretøyet bare hadde ett eller to gir, ville det være et problem å nå høyere hastigheter fordi motoren bare snurrer med et bestemt turtall avhengig av giret. Dette betyr lavere turtall for lavere gir og derfor lavere hastighet. Hvis toppgiret var andre, ville det ta bilen en evighet å akselerere til lavere turtall, og gradvis øke turtallet etter hvert som kjøretøyet økte hastigheten. Motorstress blir også et problem når man kjører med høyere turtall over lengre tid.

Ved å bruke visse gir som fungerer sammen med hverandre, øker bilen gradvis fart etter hvert som den skifter til høyere gir. Når bilen skifter til høyere gir, synker turtallet, noe som reduserer belastningen på motoren. De ulike girene er representert ved girforhold (som er forholdet mellom gir i både størrelse og antall tenner). De mindre girene spinner raskere enn de større girene, og hver girposisjon (første til seks i noen tilfeller) bruker forskjellige gir med forskjellige størrelser og antall tenner for å oppnå jevn akselerasjon.

En transmisjonskjøler er avgjørende ved transport av tung last fordi en tung last legger ekstra belastning på motoren, noe som får den til å gå varmere og brennende transmisjonsvæske. Transmisjonskjøleren er plassert inne i radiatoren hvor den fjerner varme fra transmisjonsvæsken. Væske beveger seg gjennom rør i kjøleren til kjølevæske i radiatoren slik at transmisjonen holder seg kjølig og kan håndtere høyere belastninger.

Hva gjør en momentomformer

Momentomformeren multipliserer og overfører dreiemomentet som genereres av kjøretøyets motor og overfører det gjennom gir i girkassen til drivhjulene på enden av drivakselen. Noen momentomformere fungerer også som en låsemekanisme, som forbinder motoren og girkassen når de kjører med samme hastigheter. Dette bidrar til å forhindre overføringsglidning som resulterer i tap av effektivitet.

Momentomformeren kan ha en av to former. Den første, væskekoblingen, bruker minst en todelt drivenhet for å overføre dreiemoment fra transmisjonen til drivakselen, men øker ikke dreiemomentet. En hydraulisk clutch, brukt som et alternativ til en mekanisk clutch, overfører motormomentet til hjulene via en drivaksel. Den andre, momentomformeren, bruker minst tre elementer totalt, og noen ganger mer, for å øke dreiemomentutgangen fra girkassen. Omformeren bruker en rekke skovler og en reaktor eller statorvinger for å øke dreiemomentet, noe som resulterer i mer kraft. Statoren eller de statiske skovlene tjener til å omdirigere transmisjonsvæsken før den når pumpen, noe som forbedrer omformerens effektivitet.

Den indre funksjonen til planetgiret

Å vite hvordan delene av en automatgir fungerer sammen kan virkelig sette det hele i perspektiv. Ser du inn i en automatgir, i tillegg til diverse remmer, plater og en girpumpe, er planetgiret hovedkomponenten. Dette giret består av et solhjul, et planetgir, et planetgir og et ringgir. Et planetgir som er omtrent på størrelse med en cantaloupe, skaper de forskjellige girforholdene som trengs av transmisjonen for å oppnå de nødvendige hastighetene for å bevege seg fremover mens du kjører, samt sette i revers.

De forskjellige typene gir fungerer sammen, og fungerer som input eller output for det spesifikke girforholdet som kreves til enhver tid. I noen tilfeller er girene ubrukelige i et visst forhold og forblir derfor stasjonære, med bånd inne i girkassen som holder dem ute av veien til de trengs. En annen type girtog, det sammensatte planetgiret, inkluderer to sett med sol- og planetgir, om enn bare ett ringgir. Hensikten med denne typen girtog er å gi dreiemoment i et mindre rom, eller å øke den totale kraften til kjøretøyet, for eksempel i en tung lastebil.

Studiet av gir

Mens motoren går, reagerer girkassen på hvilket gir sjåføren er i for øyeblikket. I Park eller Neutral kobles ikke girkassen inn fordi kjøretøyer ikke krever dreiemoment når kjøretøyet ikke er i bevegelse. De fleste kjøretøy har forskjellige drivgir som er nyttige når du kjører fremover, fra første til fjerde gir.

Ytelsesbiler har en tendens til å ha enda flere gir, opptil seks, avhengig av merke og modell. Jo lavere gir, jo lavere hastighet. Noen kjøretøy, spesielt mellomstore og tunge lastebiler, bruker overdrive for å opprettholde høyere hastigheter og også gi bedre drivstofføkonomi.

Til slutt bruker biler revers for å kjøre i revers. I revers kobler ett av de mindre girene inn med det større planetgiret, i stedet for omvendt når du beveger deg fremover.

Hvordan girkassen bruker clutcher og bånd

I tillegg bruker automatgiret clutcher og remmer for å hjelpe den med å nå de forskjellige girutvekslingene som trengs, inkludert overdrive. Clutchene kommer i aksjon når delene av planetgirene kobles til hverandre, og båndene bidrar til å holde tannhjulene i ro slik at de ikke roterer unødvendig. Båndene, drevet av hydrauliske stempler inne i transmisjonen, fikser deler av girtoget. De hydrauliske sylindrene og stemplene aktiverer også clutchene, og tvinger dem til å koble inn girene som kreves for et gitt girforhold og hastighet.

Clutchskivene er inne i clutchtrommelen i girkassen og veksler med stålskiver i mellom. Clutchskiver i form av skiver biter i stålplater på grunn av bruken av et spesielt belegg. I stedet for å skade platene, komprimerer skivene dem gradvis, og påfører sakte kraft som deretter overføres til kjøretøyets drivhjul.

Clutchskiver og stålplater er et vanlig område hvor det oppstår glidning. Til slutt fører denne glidningen til at metallspon kommer inn i resten av overføringen og til slutt fører til at overføringen mislykkes. En mekaniker vil sjekke girkassen hvis bilen har problemer med girslipp.

Hydrauliske pumper, ventiler og regulator

Men hvor kommer den "ekte" kraften fra i en automatgir? Den virkelige kraften ligger i hydraulikken innebygd i girkassen, inkludert pumpen, ulike ventiler og regulatoren. Pumpen trekker transmisjonsvæske fra en sump plassert i bunnen av transmisjonen og leverer den til det hydrauliske systemet for å aktivere clutchene og båndene som finnes deri. I tillegg er det indre giret til pumpen koblet til det ytre huset til momentomformeren. Dette gjør at den kan snurre i samme hastighet som bilens motor. Det ytre giret til pumpen roterer i samsvar med det indre giret, slik at pumpen kan trekke væske fra sumpen på den ene siden og føre den til det hydrauliske systemet på den andre siden.

Guvernøren justerer girkassen ved å fortelle den hastigheten på bilen. Regulatoren, som inneholder en fjærbelastet ventil, åpner mer jo raskere kjøretøyet beveger seg. Dette gjør at transmisjonshydraulikken kan passere mer væske ved høyere hastigheter. En automatisk girkasse bruker en av to typer enheter, en manuell ventil eller en vakuummodulator, for å bestemme hvor hardt motoren går, øke trykket etter behov og deaktivere visse gir avhengig av forholdet som brukes.

Med riktig vedlikehold av girkassen kan kjøretøyeiere forvente at den varer hele kjøretøyets levetid. Et veldig robust system, en automatisk girkasse bruker mange forskjellige deler, inkludert en momentomformer, planetgir og en clutchtrommel, for å gi kraft til kjøretøyets drivhjul, og holde den på ønsket hastighet.

Hvis du har problemer med automatgiret, få en mekaniker til å hjelpe til med å opprettholde væskenivået, inspisere den for skader, og reparer eller bytt den om nødvendig.

Vanlige problemer og symptomer på problemer med automatgir

Noen av de mer vanlige problemene forbundet med en defekt overføring inkluderer:

• Mangel på respons eller nøling ved giring. Dette indikerer vanligvis glidning inne i girkassen.
• Girkassen lager forskjellige merkelige lyder, klirring og summing. Få en mekaniker til å sjekke bilen din når den lager disse lydene for å finne ut hva problemet er.
• En væskelekkasje indikerer et mer alvorlig problem, og mekanikeren bør fikse problemet så snart som mulig. Transmisjonsvæske brenner ikke ut som motorolje. Å ha væskenivået kontrollert regelmessig av en mekaniker kan bidra til å løse et potensielt problem før det oppstår.
• En brennende lukt, spesielt fra overføringsområdet, kan indikere et svært lavt væskenivå. Transmisjonsvæske beskytter gir og girdeler mot overoppheting.
• Kontrollampen for motor kan også indikere et problem med automatgiret. La en mekaniker kjøre diagnostikk for å finne det nøyaktige problemet.