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HYDROMECANISATION

Un convertisseur de couple est constitué de deux roues à ailettes dans un boîtier toroïdal rempli d'un fluide spécial. Dans les machines hydromécaniques classiques, il remplace essentiellement l’embrayage. Malgré l’âge considérable du convertisseur de couple (inventé par l’Allemand Fettinger en 1905), son schéma électrique depuis près d’un siècle n’a pas changé. Mais les ingénieurs essaient constamment d'améliorer le design ancien. Par exemple, dans les machines modernes, l’embrayage de verrouillage se ferme presque immédiatement après le démarrage, ce qui minimise le patinage de la transmission, ce qui entraîne une perte de puissance. Et dans le nouveau boîtier BMW à six vitesses, le convertisseur de couple était équipé d'un amortisseur de vibrations à double torsion afin de supprimer les rotations irrégulières (ЗР, 2007, n ° 5).

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Afin d'améliorer la dynamique et l'économie, le nombre d'engrenages est en augmentation constante. Par exemple, Mercedes-Benz a chargé son 7G-Tronic en sept étapes. Les changements sont plus fluides et plus rapides qu'auparavant. Dans le même temps, une voiture moyenne consomme 5% moins de carburant. Les concurrents respirent à l'arrière: dans la nouvelle BMW «seven», qui paraîtra l'année prochaine, les Bavarois prévoient d'installer une boîte automatique à 8 vitesses et Lexus a déjà équipé une berline LS460 représentative d'un boîtier similaire.

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Mais beaucoup plus rapidement que le remplissage mécanique, les systèmes de contrôle automatique évoluent. Le commandant de l'hydraulique n'a été laissé que sur des modèles bon marché, sur le reste des commutateurs, l'électronique est en charge. Elle donne des ordres à des actionneurs électriques, pneumatiques ou hydrauliques qui bloquent les engrenages nécessaires des engrenages planétaires. La technologie informatique a rendu les unités de travail plus précises et plus rapides. Par exemple, lorsque vous appuyez fortement sur la pédale d'accélérateur, la boîte de dialogue ne passe pas en séquence, mais saute de plusieurs pas. Les processeurs de la dernière génération, «liés» aux autres systèmes de la voiture avec un bus CAN haute vitesse, éteignent même le climatiseur pendant les accélérations afin de transférer toute la puissance du moteur aux roues. De plus, l'unification est devenue plus facile - il est bien plus pratique d'adapter un tel boîtier à un autre moteur.

[caption id = "attachment_201284" align = "aligncenter" caption = "Le bloc de capteurs et d'actionneurs de boîtes robotisées à budget imite fidèlement une machine automatique, mais il est encore loin de l'idéal classique de la commutation: 1 - capteur de position d'embrayage;

2 - pompe électrique; 3 - actionneur d'embrayage; 4 - guide "]

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[/caption] L'électronique a doté les machines et d'autres fonctionnalités, telles que le mode manuel. Malgré les différents "noms de société" - "Steptronic", "Tiptronic", "Servotronic", le principe de fonctionnement est le même. La nécessité d'une telle conception est douteuse, mais les fans qui cliquent sur le levier ou les palettes de changement de vitesse sont toujours là. Les ingénieurs introduisent des algorithmes supplémentaires dans le cerveau électronique - par exemple, les modes sport et hiver. Et surtout, les smart box ont appris à s’adapter au style de conduite. Jusqu'à récemment, seules les voitures de la classe de luxe affichaient de tels systèmes, mais elles ravissent également les propriétaires des best-sellers du marché russe, Mitsubishi-Lancer et Ford Focus.

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Même les boites hydromécaniques les plus avancées ne sont pas sans inconvénients. Par exemple, le prix et la complexité considérables de la fabrication, les pertes d’énergie et la consommation de carburant sont plus élevés que chez les mécaniciens. Par conséquent, les ingénieurs recherchent d'autres moyens d'automatiser.

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LE ROBOT EST CAUSÉ?

Il semblerait que cela pourrait être plus simple et plus évident - de fournir une boîte de vitesses manuelle avec des servos, qui sera contrôlée par l’automatisation. Cependant, ce n’est qu’avec le développement des ordinateurs que les concepteurs ont réalisé un travail plus ou moins coordonné de tous les éléments.

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L'une des options les plus simples a été testée sur la Mercedes-Benz Classe A. La boîte de vitesses manuelle habituelle, le levier habituel dans la cabine, mais il n’ya pas de pédale d’embrayage - la liaison entre les roues et le moteur rompt l’entraînement électro-hydraulique. Le processeur de commande surveille la position du levier et de la pédale d'accélérateur et désengage l'embrayage au bon moment. Il exploite également les données du moteur et des capteurs ABS pour assurer une commutation en douceur et ne pas noyer le moteur pendant le freinage d'urgence.

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Pour les plus complexes, les boîtes de vitesses dites robotiques avec embrayage et changement de vitesses, des actionneurs à commande hydraulique sont en charge de l'ordinateur, comme dans la boîte de vitesses à sept rapports SMG (boîte séquentielle M), qui est installée principalement sur les BMW sportives de la série M. Au fait, SMG dépense pour passer à 0, 08 s - même un conducteur expérimenté n’atteindra pas un tel taux avec une boîte de vitesses manuelle!

[caption id = "attachment_201289" align = "aligncenter" caption = "Schéma du variateur toroïdal:

1 - disque maître; 2 - lecteur esclave; 3 - rouleaux intermédiaires. Dans la figure de gauche, les rouleaux touchent le disque maître au point du rayon maximum et le suiveur - au point du minimum (vitesse supérieure). Sur la droite sont les rouleaux "]

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[/caption] Il existe des solutions plus simples et moins chères - par exemple, les unités Izitronik, produites par Valeo et LuK pour Opel, changent de vitesse et pressent les moteurs pas à pas. Un système similaire a été mis en place dans l'unité Ford-Fusion. C'est vrai, moins cher n'est pas toujours meilleur. Les cases budget confirment ce postulat avec des retards, des secousses et des secousses très désagréables lors de l'accélération et du freinage moteur. Cependant, ces unités sont en cours d'amélioration. Toyota sur l'un des modèles les plus vendus - le nouveau - Corolla a abandonné la machine classique au profit d'une boîte robotisée (ЗР, 2007, n ° 3).

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Depuis 2003, Volkswagen installe des boîtes de vitesses DSG (Direct Shift Gearbox) à six vitesses dans lesquelles des changements de vitesses se produisent sans interrompre le flux de puissance. A propos, les Bavarois ont aussi un développement similaire, mais il est trop tôt pour parler de modèles en série. Point fort de la conception: deux arbres d’entraînement coaxiaux (l’un dans l’autre) transmettent le couple aux embrayages multidisques. Un des arbres gère les étapes impaires, l'autre - même. Deux engrenages adjacents sont constamment allumés et des entraînements hydrauliques (l'unité électronique les commande en recevant des informations d'une douzaine de capteurs), fermant et déverrouillant l'embrayage, dirigent le couple le long de l'arbre souhaité (ЗР, 2003, n ° 2).

Les avantages sont évidents: vous sentez à peine le moment de passer à l’instrument, comme sur une bonne boîte hydromécanique. Mais contrairement aux machines automatiques classiques, la consommation de carburant est inférieure à celle des modèles équipés de la mécanique. Mais, comme toute unité structurellement complexe, DSG présente un inconvénient important: son prix élevé, qui ne lui permet pas de devenir vraiment massif.

WEDGE WEDGE

Des tentatives visant à simplifier la boîte de vitesses en l’économisant d’engrenages supplémentaires sont entreprises depuis longtemps. Mais ce n’est que ces dernières années que l’on a véritablement utilisé les transmissions à variation continue - les variateurs CVT (transmission à variation continue, littéralement - une transmission en constante évolution).

Ici, le rapport de vitesse change sans à-coups, sans secousses caractéristiques. Caractéristique de conception: poulies coniques divergentes des arbres d'entraînement et entraînés reliés par une courroie d'entraînement - le diamètre de travail des poulies et, par conséquent, le rapport de transmission changent. Les premières courroies en caoutchouc ne durèrent pas longtemps et ne transmettaient qu'un maigre couple, ce qui réduisait considérablement l'utilisation de variateurs. L’expansion des boîtiers en continu dans le monde de l’automobile a commencé ces dernières années, quand ils ont commencé à utiliser une ceinture en acier en forme de coin, constituée de plaques trapézoïdales, inventée dans les années 50 par le Néerlandais Van Doorn.

Un autre problème est de savoir comment déconnecter le moteur et la transmission lorsque la voiture est arrêtée, car les CVT n’ont pas de position neutre. Chez Nissan Micra, par exemple, un embrayage à poudre électromagnétique a été installé (des particules métalliques ont été ajoutées au fluide de travail, qui «collait» les disques sous l'influence d'un champ magnétique). La Honda Civic de la génération précédente rompt l’embrayage multidisque que l’ordinateur contrôle également. Et la société allemande ZF, dont les unités sont utilisées par de nombreux constructeurs automobiles, s'est adaptée au variateur … un convertisseur de couple.

Pendant longtemps, ces boîtes n'étaient pas très populaires en raison d'une caractéristique inhabituelle. La centrale sélectionne le régime moteur auquel la puissance fournira la meilleure dynamique - lors de l'accélération, seul le rapport de démultiplication change et le moteur continue à chanter de façon monotone sur une note. Les ingénieurs de Nissan ont tout d’abord proposé l’une des solutions à ce problème: les transmissions «virtuelles», c’est-à-dire des étapes fixes définies par l’unité électronique. En passant, avec eux sur les variateurs est apparu le mode manuel.

Audi a apporté beaucoup d'innovations à l'évolution des CVT. Dans l'assemblage Multitronic, qui est également installé sur le nouveau modèle A5 (ЗР, 2007, n ° 6), la courroie trapézoïdale a été remplacée par une chaîne composée de 1025 maillons. Le couple est transmis en raison du frottement entre les extrémités des plateaux et les surfaces des poulies. Le neutre fournit un embrayage multidisque. Un système de contrôle électronique intelligent permet non seulement de commuter manuellement et séquentiellement six pseudo-accès et assure un bon freinage moteur, mais augmente également le régime moteur avec l’augmentation de la vitesse. Autrement dit, si la pédale d'accélérateur n'est enfoncée que pendant un quart d'heure, le moteur ne tournera que jusqu'à 3000 tr / min. Avec des accélérations intensives, l’ordinateur cesse de se préoccuper du confort acoustique et amène le moteur à une vitesse de rotation maximale.

Les variateurs Ekstroid installés par Nissan sur les modèles Gloria et Skyline ont une conception différente. La différence fondamentale réside dans le fait qu’entre le disque maître et le disque esclave, il existe des rouleaux qui, en tournant à l’angle voulu, modifient le rapport de transmission. La force avec laquelle les rouleaux sont pressés sur les disques atteint 10 tonnes. Les pièces sont donc en acier à haute résistance. On utilise de l'huile pour engrenages avec des additifs spéciaux. De plus, afin de décharger les pièces et de réduire la taille de l'unité, deux variateurs fonctionnent dans la boîte Ekstroid. L'engrenage planétaire fournit la marche arrière et le convertisseur de couple est responsable du «point mort». Des astuces de conception ont permis de transmettre un couple assez important pour un variateur de moteur suralimenté par 6 cylindres - 300 N.m.

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