Le dispositif de transmission automatique d'une voiture et le principe de fonctionnement. Types de transmission automatique

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 15:44

Récemment, les transmissions automatiques gagnent en popularité. Et il y a des raisons à cela. Une telle boîte est plus facile à utiliser et ne nécessite pas de «jeu» constant avec l'embrayage dans les embouteillages. Dans les grandes villes, un tel poste de contrôle est loin d'être rare. Mais le dispositif de transmission automatique est sensiblement différent de la mécanique classique. De nombreux automobilistes ont peur de prendre des voitures avec une telle boîte. Cependant, leurs craintes ne sont pas justifiées. Avec un bon fonctionnement, une transmission automatique ne durera pas moins que la mécanique. Mais pour mieux le comprendre, vous devez étudier en détail le dispositif de transmission automatique d'une voiture. Nous en parlerons dans notre article d'aujourd'hui.

Variétés

Il existe plusieurs types de ces boîtes. Ainsi, ils distinguent:

• Transmission automatique hydromécanique.
• Robotique (DSG).
• Variateur.

Quelles sont les caractéristiques de chacun d'eux ? Considérez ci-dessous.

ClassiqueTransmission automatique

La transmission hydromécanique est le type de transmission automatique le plus courant. Le dispositif d'une telle boîte suppose la présence d'un convertisseur de couple, d'une boîte de vitesses manuelle et d'un système de contrôle. Mais cette conception est pratiquée sur les véhicules à traction arrière. S'il s'agit d'une voiture à traction avant, le différentiel est également inclus dans le dispositif de transmission automatique et le train principal.

Le convertisseur de couple (familièrement appelé "beignet") est l'unité principale de cette transmission. Il sert à modifier et à transmettre le couple du volant moteur à la boîte de vitesses manuelle. Le beignet sert également à amortir les oscillations et les vibrations qui se produisent lors du transfert des forces de rotation du moteur à combustion interne.

Le convertisseur de couple se compose de plusieurs roues. C'est:

• Turbine.
• Réacteur.
• Roue de pompe.

La conception comprend également deux embrayages - blocage et roue libre. Tous ces détails sont enfermés dans un boîtier toroïdal séparé, qui ressemble à un beignet (d'où le nom spécifique).

La roue de la pompe est reliée au vilebrequin du moteur. La turbine interagit avec une transmission manuelle. Entre ces deux éléments se trouve la roue du réacteur. Contrairement à tous les autres, il est immobile. Chaque roue du transformateur hydraulique de transmission automatique a des lames entre lesquelles passe le fluide ATP de travail.

L'embrayage de verrouillage de transmission automatique est conçu pour bloquer le GTF (beignet) dans des modes de fonctionnement spécifiques du moteur à combustion interne. Sans embrayage(également appelé dépassement) fait tourner la roue du réacteur dans le sens opposé.

Travail GTF

Elle s'effectue en cycle fermé. Ainsi, le liquide ATP commence à s'écouler de la pompe à la turbine, puis à la roue du réacteur en raison de la forme particulière des aubes, le débit d'huile commence à augmenter régulièrement. Le fluide ATP fait tourner la roue de la pompe plus rapidement. Cela augmente la force de couple. Soit dit en passant, son paramètre maximum est atteint à des vitesses minimales. Cela est nécessaire pour que la voiture commence à se déplacer en douceur même sous charge. Lorsque la voiture commence à prendre de la vitesse, l'embrayage s'enclenche et le convertisseur de couple se bloque. Dans cette situation, une transmission directe du couple est effectuée. Il convient de noter que l'embrayage de verrouillage est activé dans la transmission automatique à tous les rapports, y compris la marche arrière.

Les voitures modernes utilisent un embrayage à glissement. Ce mode empêche le mécanisme de se bloquer complètement, ce qui a un effet positif sur la consommation de carburant et la douceur de roulement.

Engrenage planétaire

Cet ensemble fonctionne comme une transmission manuelle. La boîte de vitesses peut être conçue pour quatre, six, sept ou huit rapports. Dans de rares cas, une transmission automatique à neuf rapports est utilisée (par exemple, sur les voitures Land Rover).

Nous continuons à étudier le dispositif de transmission automatique. L'engrenage planétaire se compose de plusieurs engrenages séquentiels. Ils forment un train planétaire. Chacune des vitesses comprend plusieursarticles:

• La couronne dentée.
• Satellites.
• Engrenage solaire.
• Transporteur.

Comment s'effectue le changement de couple ? En étudiant le dispositif du convertisseur de couple à transmission automatique, il convient de noter que cette opération est effectuée à l'aide de plusieurs éléments du train planétaire. C'était le porteur, ainsi que deux engrenages (soleil et couronne). Le blocage de ce dernier permet d'augmenter le rapport de démultiplication. Le planétaire, au contraire, réduit ce rapport. Et le porteur change le sens de rotation des éléments.

Le verrouillage se fait avec des embrayages. Il s'agit d'une sorte de frein qui maintient certaines pièces de la boîte à vitesse en les reliant au carter de la boîte de vitesse. Selon la marque de la voiture ("Mazda" est-ce ou "Ford"), le dispositif de transmission automatique suppose la présence d'un frein à bande ou multidisque. Il se ferme avec des vérins hydrauliques. Ces derniers sont pilotés depuis le module de distribution. Un embrayage à roue libre est utilisé pour empêcher le support de tourner dans le sens opposé.

Système électronique

Le dispositif et le fonctionnement de la transmission automatique d'une voiture moderne sont impossibles sans un système de contrôle électronique. Comprend:

• Unité de commande.
• Capteurs d'entrée.
• Sélecteur de transmission automatique (nous examinerons son dispositif plus tard).
• Module de distribution.

Notez que la liste des éléments d'entrée est assez longue. Donc, cela inclut les capteurs:

• Positions de la pédale d'accélérateur.
• Températures du liquide ATP.
• Vitesse des arbres d'entrée et de sortie.
• Positions du sélecteur de vitesse automatique.

L'unité de commande de transmission automatique traite en permanence les signaux provenant de ces éléments et génère des impulsions de commande pour les actionneurs. Cette unité communique avec l'ECU du moteur.

Le module de distribution active les embrayages à friction et contrôle le débit de liquide ATP dans la transmission. Ce module se compose de tiroirs de commande et d'électrovannes à commande mécanique. Ces pièces sont enfermées dans un boîtier en aluminium séparé et sont interconnectées par des canaux.

Un élément important de la transmission automatique Honda est les solénoïdes. Elles sont aussi appelées électrovannes. Ils sont nécessaires pour réguler la pression de l'huile de transmission. Et les bobines exécutent le mode de fonctionnement de la boîte. Les éléments sont actionnés à partir du levier de transmission automatique.

Étant donné que l'huile ATP est le principal fluide de travail, une pompe à engrenages est fournie dans le dispositif de toute transmission automatique. Il fonctionne à partir du moyeu du convertisseur de couple et constitue la base du système hydraulique de la boîte de vitesses. Pour refroidir l'huile dans le dispositif de transmission automatique Mercedes, un échangeur de chaleur spécial est fourni. Il s'agit d'un petit radiateur situé à l'avant de la voiture. Sur certains modèles, il est joint au refroidisseur de liquide de refroidissement principal du moteur.

Sélecteur de transmission automatique

C'est cette partie qui contrôle directement la transmission automatique. Il existe plusieurs modes de transmission automatique:

• Stationnement.
• Inverser.
• Neutre.
• Drive (avancer).

Sur certaines voitures Nissan, le dispositif de transmission automatiquesuppose la présence d'un mode sport. Pour l'activer, vous devez déplacer le sélecteur de boîte de vitesses sur la position S. Le mode diffère en ce que le changement de vitesse s'effectue à des régimes moteur plus élevés. Cela se traduit par plus de couple et de vitesse du véhicule. Si l'on considère le Qashqai Nissan, le dispositif de transmission automatique suppose également la présence d'un mode de changement de vitesse manuel. Une telle boîte s'appelle "Tiptronic".

Transmission robotique DSG

Il s'agit d'un développement de l'entreprise Volkswagen-Audi. Ce point de contrôle est apparu au milieu des années 2000 et est installé sur la plupart des voitures Skoda et Audi, ainsi que sur les Volkswagen (y compris les Touareg).

Une caractéristique clé de la DSG automatique est les changements de vitesse rapides sans interruption du flux de puissance. Cela vous permet d'augmenter les performances et l'efficacité de la transmission. Les voitures avec DSG ont une bonne dynamique d'accélération. Dans le même temps, ils consomment moins de carburant que les convertisseurs de couple classiques.

La conception et le fonctionnement de ce type de transmission automatique diffèrent considérablement de la transmission précédente. Donc, il n'y a pas de "beignet" habituel. La transmission du couple s'effectue grâce à l'utilisation de deux embrayages. De plus, un antivol peut être installé sur ce type de transmission automatique.

Transmission DSG

Il comprend:

• Volant bimasse.
• Deux rangées d'engrenages.
• Entraînement final et différentiel.
• Système de contrôle électronique.
• Doubleembrayage.

Tout est enfermé dans une boîte en métal. Si nous parlons du double embrayage, il assure que la puissance est transmise simultanément aux deuxième et première rangées de vitesses. S'il s'agit d'une DSG à six vitesses, la boîte a un plateau d'entraînement (il est relié à un volant bimasse via un moyeu d'entrée) et des embrayages à friction. Ces derniers sont reliés aux trains d'engrenages via le hub principal.

Au fait, le type d'embrayage peut différer sur la boîte DSG. S'il s'agit d'un six vitesses, la conception utilise un embrayage humide. L'huile assure non seulement la lubrification, mais également le refroidissement des disques de friction. Cela augmente considérablement la ressource des agrégats.

Si nous parlons de la transmission à sept rapports, un schéma sec est appliqué ici. Cela réduit considérablement la quantité d'huile utilisée. Si dans le premier cas, le fonctionnement du DSG nécessitait au moins six litres et demi, alors dans le second - pas plus de deux. La pompe qui pompe le lubrifiant est électrique. Cette conception, selon les experts, est moins fiable et n'a pas une grande ressource.

En ce qui concerne les engrenages, le premier est responsable du fonctionnement de la marche arrière et des vitesses impaires. Le second est utilisé pour contrôler les vitesses paires. Chacune des rangées est un arbre secondaire et primaire avec un ensemble spécifique d'engrenages. L'élément primaire est complet et coaxial, et les engrenages sont solidaires de l'arbre. Dans le même temps, les engrenages secondaires tournent librement. Également dans la conception, il y a des synchroniseurs. Ils facilitent l'inclusion d'une vitesse particulière dans le point de contrôle. Àla voiture pouvait reculer, un arbre intermédiaire est prévu dans la boite DSG, elle est équipée d'une marche arrière.

Le changement de vitesse est contrôlé par l'électronique. Il comprend divers capteurs, une unité de commande et une unité électro-hydraulique avec une masse d'actionneurs. Le module de commande est situé dans le carter de la transmission robotique automatique. Lors du fonctionnement de la boîte de vitesses, les capteurs analysent la vitesse des arbres en sortie et en entrée, la pression d'huile, la position des fourchettes de changement de vitesse, ainsi que la température du lubrifiant. Sur la base de ces signaux, l'ECU implémente l'un ou l'autre algorithme de contrôle.

Grâce au bloc, le circuit hydraulique de la boîte de vitesses est contrôlé. Ce système comprend:

• Bobines distributrices. Ils sont actionnés à partir du levier de changement de vitesse.
• Électrovannes. Ces éléments sont utilisés pour changer de vitesse.
• Vannes de régulation de pression. Grâce à eux, l'embrayage à friction fonctionne.

Les deux derniers composants font référence aux commandes de l'actionneur de la boîte de vitesses robotisée.

De plus, la conception de cette boîte fournit un multiplexeur. Il vous permet de contrôler des vérins hydrauliques avec des électrovannes. Remarquablement, le nombre des premiers est le double de celui des seconds. Ainsi, en position initiale de l'élément, certains vérins hydrauliques sont activés, et en position de travail, d'autres.

L'algorithme de la transmission robotique consiste en une commutation séquentielle de plusieurs vitesses. Ainsi, lorsque la voiture commence à rouler sur le premier, le seconddéjà engagé avec le deuxième disque. Après un ensemble de certaines révolutions, une commutation instantanée se produit. Après tout, le système n'a pas besoin de sélectionner l'un ou l'autre arbre - les engrenages ont déjà commencé à fonctionner.

Où cette boîte de vitesses est-elle utilisée ? Fondamentalement, DSG est utilisé sur les voitures des classes B, C et D. À bien des égards, tout dépend des caractéristiques techniques du moteur lui-même. Ainsi, une boîte à six rapports est capable de supporter un couple de 350 Nm. Et le DSG à sept bandes n'est que de 250. Par conséquent, un tel boîtier n'est pas installé sur les voitures puissantes.

Variateur

Il s'agit d'un type de transmission automatique relativement nouveau, bien que les premiers exemplaires aient commencé à être utilisés dès la 59e année. Ainsi, la première voiture à boîte de vitesses variable était la Daf. De plus, ce système a commencé à être pratiqué par des fabricants tels que Ford et Fiat. Cependant, cette boîte était largement utilisée il y a seulement 10 ans. Maintenant, cette boîte de vitesses est utilisée sur les voitures:

• Mercedes.
• Subaru.
• Toyota.
• Nissan.
• Audi.
• Ford.
• Honda.

La principale caractéristique est qu'il n'a pas d'engrenage en soi. Le variateur est une transmission à variation continue qui permet un changement de rapport en douceur à mesure que le véhicule accélère. Le principal avantage d'une telle boîte de vitesses est la coordination optimale de la charge sur la voiture avec la vitesse du vilebrequin. Il en résulte une efficacité énergétique et une productivité élevées. La douceur de roulement est également sensiblement améliorée, car les secousses lors de l'accélération dynamique sont exclues ici.

La voiture prend de la vitesse rapidement, sans à-coups, aussi doucement que possible. Mais en raison de certaines restrictions de couple et de puissance, les transmissions automatiques variables ne sont utilisées que sur les voitures et certains multisegments. De plus, le coût de la voiture sur le variateur augmente sensiblement, car cette transmission est assez high-tech.

Appareils et types

Il n'y a que deux types de ces transmissions. Il s'agit d'un variateur toroïdal et à courroie trapézoïdale. Ce dernier est le plus utilisé. Mais quel que soit le type, ils ont le même dispositif (la transmission automatique Toyota ne fait pas exception). Ainsi, la conception comprend:

• Transmission CVT.
• Mécanisme qui transmet le couple.
• Système de contrôle.
• Mécanisme de débrayage de la boîte de vitesses et d'engagement de la marche arrière.

Pour que la boîte perçoive et transmette le couple, les mécanismes d'embrayage suivants sont activés:

• Centrifugeuse automatique. Utilisé sur les CVT Transmatic.
• Multidisque humide. Ce sont des variateurs Multimatic.
• Électronique (boîtes "Hyper" utilisées sur certaines voitures japonaises).
• Convertisseur de couple. Les exemples incluent les transmissions Extroid, Multidrive et Multimatic.

Le dernier type de connexion est le plus populaire et le plus ingénieux. Notez que l'entraînement de la boîte de vitesses variable lui-même peut être une courroie ou une chaîne.

Le premier type consiste en une ou deux transmissions par courroie. aussi dansLe dispositif de transmission automatique Toyota comprend deux poulies. Ces derniers forment une sorte de disques coniques capables de s'écarter et de s'écarter. Ainsi, le diamètre de la poulie est modifié. Pour rapprocher les cônes, des ressorts spéciaux sont fournis dans le dispositif de transmission automatique Mazda (parfois la force centrifuge est utilisée). Le disque conique a un angle d'inclinaison de 20 degrés. Cela permet à la courroie d'entraînement de se déplacer avec une résistance minimale.

Une chaîne métallique est utilisée sur les CVT Multitronic. Il se compose de plusieurs plaques reliées par des axes. Cette conception a une bonne flexibilité. Le rayon de courbure peut atteindre 25 millimètres. Contrairement à un variateur à courroie, un variateur à chaîne assure la transmission du couple avec un contact ponctuel des plateaux avec les disques. Des hautes tensions se produisent dans ces zones. Grâce à ce schéma, la perte minimale de transmission de couple et le meilleur rendement sont assurés. Les disques coniques sont fabriqués en acier à roulement à haute résistance.

En raison des caractéristiques de conception et de la disposition, le corps de soupape de transmission automatique n'est pas en mesure de fournir un mouvement inverse. Par conséquent, des mécanismes auxiliaires sont utilisés dans le variateur pour engager la marche arrière. Il s'agit d'un engrenage planétaire. Il a le même dispositif et le même principe de fonctionnement que les transmissions automatiques classiques à convertisseur de couple.

Aussi dans la conception d'un tel point de contrôle, il y a un système de contrôle électronique. Il permet un réglage synchrone du diamètre de la poulie du variateur en fonction du régime moteur actuel. Ce systèmefournit et l'inclusion de la transmission inverse. Le variateur est contrôlé via le sélecteur situé dans la cabine. Les modes de contrôle sont les mêmes que dans une transmission automatique conventionnelle. Le dispositif et la réparation de ces boîtiers sont également similaires. Cependant, nous notons que de nombreux services ont peur d'utiliser ces voitures au travail, car ils n'ont tout simplement pas l'expérience appropriée. Une telle boîte est apparue en Russie assez récemment, et il existe de nombreux mythes sur l'exactitude de l'entretien et des réparations qui l'entourent. Les experts disent que pour une telle boîte de vitesses, il suffit de changer l'huile à temps et de ne pas surchauffer le mécanisme lui-même.

Conclusion

Donc, nous avons découvert quels sont les types de transmission automatique, comment cela fonctionne et comment cela fonctionne. Que choisir pour un amateur de voiture ordinaire? L'expérience d'exploitation montre que la meilleure option serait d'acheter une voiture avec une transmission automatique à convertisseur de couple classique. Une telle boîte est familière à beaucoup - elle peut être réparée et entretenue dans n'importe quel service. De plus, les machines modernes de ce type se distinguent par une bonne ressource de 300 à 400 000 kilomètres. Quant au robot DSG et au variateur continu, de telles boîtes n'en nourrissent pas plus de 150 000 sur nos routes. Commencent alors les problèmes et les investissements sérieux. Par conséquent, vous devriez vous abstenir de les acheter.