La AT tiene las siguientes formas:
(1) La transmisión hidromecánica (AT-HMT) se usa ampliamente en automóviles, autobuses, vehículos pesados, vehículos comerciales e ingeniería. Es la corriente principal de AT actual.
(2) La AT-AMT (transmisión automática mecánica) mecánica se basa en la transmisión mecánica habitual y consta de un mecanismo de cambio automático servocontrolado electrohidráulico controlado por un microordenador. Actualmente se utiliza en algunos turismos de gama baja y en algunos camiones y vehículos comerciales.
(3) La At-CVT (Transmisión Continuamente Variable) tiene las siguientes formas: ●Mecánica: Hay muchas formas. Actualmente, se promueve principalmente la transmisión por correa trapezoidal metálica, que se ha probado en lotes en vehículos. ● Transmisión hidrostática HST: se ha utilizado en vehículos de ingeniería y maquinaria agrícola. Aunque Honda desarrolló recientemente un AT hidráulico-mecánico de doble flujo con una bomba y un motor para su uso en mini vehículos multipropósito, existen algunos problemas como el límite de velocidad, la eficiencia, el ruido, el peso, el tamaño, etc., y Básicamente no se utiliza en automóviles. ●Tipo eléctrico: utilizado en vehículos eléctricos.
Análisis de la estructura y características de rendimiento de la transmisión automática
AMT se basa en la transmisión mecánica de cambio manual ordinaria y utiliza un mecanismo operativo de control electrónico para reemplazar el cambio manual. Algunas personas llaman a este mecanismo de cambio automático manipulador de cambio.
AMT es una modificación de una transmisión mecánica ordinaria. Solo se cambia la parte de control de cambio manual. Tiene buena herencia de fabricación, bajo costo de inversión y baja dificultad técnica. Por ejemplo: control automático de embrague, control automático entre marchas parciales, etc. , logrando así una automatización total. Esto resulta atractivo para la industria automovilística china, que carece de capital, tiene poca capacidad de fabricación y una débil capacidad técnica. Muchas unidades nacionales han llevado a cabo investigación y desarrollo y han logrado resultados gratificantes.
AMT conserva la transmisión mecánica original, por lo que el rendimiento de su transmisión es básicamente el mismo que el de una transmisión mecánica. Además de la transmisión de engranajes, sus características principales son los siguientes dos mecanismos: dispositivo de arranque, embrague principal con dispositivo de cambio de par, manguito de cambio con sincronizador;
Esta transmisión puramente mecánica tiene las ventajas de una alta eficiencia de transmisión y una estructura simple, pero inevitablemente hay una interrupción de energía durante el proceso de cambio. Sólo después de desacoplar un elemento de combinación, se puede combinar otro elemento de combinación, y no se puede realizar un control superpuesto cuando el elemento de combinación se conmuta durante el cambio de marcha. Por lo tanto, el arranque y el cambio de marcha inevitablemente no son lo suficientemente suaves y tienen un mayor impacto. Al mismo tiempo, a la transmisión mecánica le resulta difícil bloquear la vibración provocada por el par motor desigual. Los vehículos AMT tienen fuertes vibraciones y ruidos, poca comodidad de conducción y no son adecuados para automóviles de lujo.
De hecho, es técnicamente muy difícil crear un mecanismo de cambio automático de alto nivel controlado por microcomputadora. Además de la tecnología de control proporcional electrohidráulico de alto nivel, también debe satisfacer el deseo de conducción del conductor y adaptarse a diversas condiciones de conducción para cambiar de marcha. Además, el proceso de cambio de marcha es un proceso de control integral y complejo, que involucra no solo el embrague principal y la transmisión, sino también el control del acelerador y los frenos del motor. En la actualidad, es difícil para AMT alcanzar este nivel y el costo de fabricación de este sistema de manipulación cambiante no tiene ninguna ventaja de precio en comparación con HMT. Además, el mecanismo de cambio automático AMT requiere potencia, por lo que la eficiencia de la transmisión se reducirá hasta cierto punto.
Basándonos en el análisis anterior, creemos que AMT es adecuado para vehículos comerciales y camiones. Estos vehículos tienen muchas marchas y es difícil adoptar HMT, por lo que se necesita un control automático para reducir el trabajo del conductor. Además, el corte de energía tiene poco impacto al cambiar de marcha y los requisitos de comodidad de conducción no son altos. AMT también se puede usar en automóviles de gama baja, que no es necesariamente completamente automático, pero también se puede usar para control y cambios automáticos parciales. Puede resolver los problemas de cambios de arranque complicados y la alta intensidad de mano de obra de los cambios mecánicos manuales. transmisiones. Como simplificación Medidas técnicas específicas para el control de la conducción.
3. Análisis de la estructura y características de rendimiento del HMT.
HMT consta de un convertidor de par hidráulico y una caja de cambios accionada hidráulicamente.
Las principales diferencias entre HMT y AMT son:
1. El dispositivo de arranque utiliza un convertidor de par hidráulico en lugar del convertidor de par del embrague principal para transmitir el par que está directamente relacionado con la bomba. velocidad de la rueda. Cuando el motor gira a baja velocidad, el par de transmisión es pequeño, lo que resuelve el problema de que el motor de combustión interna no puede arrancar bajo carga. Tiene la función de arranque automático sin control y solo necesita agregar una válvula de combustible.
Mediante un uso prolongado, se ha demostrado que el convertidor de par hidráulico es un componente automotriz eficaz con las siguientes ventajas:
●Par variable automáticamente, aumenta automáticamente el par al arrancar, mejora el rendimiento de arranque y puede automáticamente adaptarse al conducir Cambios en la resistencia externa. Con cambios en el pedal del acelerador, el torque y la tracción son fáciles de controlar y ajustar, lo que hace que la conducción sea fácil y conveniente, especialmente al arrancar a bajas velocidades o subir colinas. ●El arranque acelerado y los cambios suaves reducen la carga dinámica del sistema de transmisión y extienden la vida útil del sistema de transmisión. ●Bloquear la vibración causada por el par motor desigual, reducir el ruido, mejorar la comodidad de conducción y brindar a las personas una experiencia de conducción suave y avanzada. ●Evita que el motor se cale repentinamente debido a una sobrecarga y mejora la transitabilidad del vehículo.
Las principales desventajas del convertidor de par son la baja eficiencia de transmisión y el mayor consumo de combustible. Al comienzo de la aplicación del convertidor de par hidráulico, hubo un malentendido de que el convertidor de par hidráulico podía cambiar el par automáticamente. Por lo tanto, resulta que la relación de calado del convertidor de par HMT es muy grande y el cambio de par es principalmente. Lo consigue el convertidor de par hidráulico, la transmisión es asistida, por lo que hay muy pocas marchas, sólo dos al principio. Más tarde, gradualmente se hizo evidente que aumentar la tasa de cambio de par del convertidor de par conduciría inevitablemente a un aumento en el consumo de combustible del convertidor de par, lo cual no era factible. HMT se adapta a los cambios en la resistencia externa y los cambios en la velocidad y el par dependen principalmente de la transmisión. Por lo tanto, las marchas de transmisión de HMT aumentan continuamente, desde la segunda hasta la tercera y cuarta. Actualmente, los coches de alta gama utilizan cinco marchas y pueden evolucionar a seis marchas. La relación de par de parada del convertidor se reduce por debajo de 2 para aumentar su máxima eficiencia.
Al mismo tiempo, se ha aclarado aún más el papel del convertidor de par. Sólo desempeña un papel eficaz durante la aceleración inicial y el cambio de marchas. No tiene ningún efecto sobre la conducción estable y aumenta el consumo de combustible. Por lo tanto, se utiliza un embrague de bloqueo para bloquear el convertidor de par en la transmisión mecánica para mejorar la eficiencia. Inicialmente, se utilizó un embrague de bloqueo y su área de bloqueo se limitaba a un área estrecha de marcha alta, alta velocidad y aceleración baja. Porque después de que el convertidor de par se bloquea en el rango bajo, la vibración causada por el par desigual del motor se transmite directamente al sistema de transmisión mecánica sin pasar por transmisión hidráulica ni reducción de vibración, lo que producirá vibraciones y ruidos, lo que afectará la comodidad de conducción. Para resolver la contradicción entre economía de combustible y suavidad de conducción, el área de bloqueo se extiende a marchas bajas, bajas velocidades del vehículo, grandes aperturas del acelerador y otras áreas. Recientemente, la mayoría de los automóviles utilizan el control de microdeslizamiento del embrague con bloqueo, lo que aumenta ligeramente el consumo de combustible, pero mejora en gran medida la estabilidad de conducción.
Se puede ver en el análisis anterior que el uso de convertidores de par hidráulicos en automóviles se ha vuelto cada vez más maduro. Intente resolver las deficiencias de la baja eficiencia de la transmisión y aproveche al máximo sus ventajas de transmisión suave y aumento automático del par. En el diseño del convertidor de par hidráulico, se utiliza la teoría avanzada de cascada tridimensional para optimizar la forma circular, las palas y la forma de cada impulsor, determinar razonablemente el coeficiente de par del convertidor de par hidráulico y optimizar la adaptación del convertidor de par hidráulico. y el motor, mejorar la economía y la motivación de su trabajo conjunto.
Desde el punto de vista de la fabricación, la fabricación de un convertidor de par no es complicada y el coste no es elevado. Desde una perspectiva de uso, el convertidor de par funciona bien y tiene una larga vida útil.
El mecanismo de cambio de marchas utiliza elementos de acoplamiento de fricción accionados hidráulicamente. En comparación con el cambio con un manguito sincronizador, no hay una interrupción obvia de la energía durante el proceso de cambio. Al controlar la liberación de presión de aceite en el elemento combinado separado y el aumento de presión de aceite en el elemento combinado combinado, la superposición de cambios se puede controlar con precisión. Cambios rápidos, suaves y sin golpes.
3.2 Desde la perspectiva del sistema de control general:
●AMT: El cambio de la transmisión mecánica es sincronizador + palanca* + mecanismo de control electrohidráulico. El proceso de control va desde señales eléctricas hasta señales hidráulicas, y luego a través de mecanismos mecánicos (palancas y sincronizadores) para cambiar de marcha.
●HMT: El proceso de cambio de la servotransmisión pasa de señales eléctricas a señales hidráulicas, que controlan directamente la combinación y separación de los componentes de la combinación de cambios.
3.3 Desde la perspectiva de los modos de control de cambios AMT y HMT:
(1) El método de control de cambios de HMT es relativamente simple y directo, y convierte señales eléctricas en señales hidráulicas para controlar directamente los componentes combinados del cambio de marchas. Sin embargo, después de que el AMT convierte la señal hidráulica, obviamente es más problemático controlar el cambio de marcha a través del mecanismo mecánico.
(2) AMT es una operación de cambio (separación y combinación); HMT es una operación proporcional, que puede controlar la separación gradual de un elemento combinado y la combinación gradual de otro elemento combinado. Esto permite una superposición controlada y transiciones suaves durante los cambios de marcha.
Si tanto AMT como HMT adoptan transmisión de eje fijo (Honda HMT adopta transmisión de eje fijo), HMT no es peor que AMT en términos de complejidad estructural y dificultad de fabricación.
Cabe decir que HMT utiliza control de presión de aceite combinado con cambio de componentes para lograr un mejor rendimiento de cambio que AMT que utiliza sincronizador de mecanismo hidráulico, y la estructura no es complicada.
Muchos HMT cuentan actualmente con modos manuales, en los que HMT equivale a una servotransmisión, que es la denominada transmisión manual y automática. Tiene las características de alta eficiencia y selección de marcha manual de la transmisión mecánica ordinaria, pero la operación de cambio de marcha se simplifica enormemente.
Según el análisis anterior, HMT es superior a AMT en rendimiento, lo que también explica por qué HMT es la corriente principal de AT.
Creemos que HMT puede elegir una variedad de modos de trabajo, es simple y conveniente de controlar y conducir, no tiene impacto al comenzar a cambiar, se conduce suavemente, tiene poca vibración y ruido y brinda a las personas un ambiente cómodo. y sensación de alta gama, especialmente adecuada para coches de alta gama. Con la mejora y mejora continua de HMT, su rendimiento energético y económico no son peores que los de AMT para los conductores comunes.
4. Análisis de la estructura de la CVT y las características de rendimiento:
Hay muchas formas de CVT. Aquí solo analizamos la correa metálica en forma de V con bloque de empuje representativa.
4.1 Estructura de la CVT:
(1) El dispositivo de arranque tiene las siguientes tres formas: ●Embrague electromagnético: pesado, de baja capacidad de carga térmica, generalmente solo se usa en mini -automóviles; ●Embrague de fricción húmedo controlado electrónicamente: tamaño estructural pequeño, respuesta rápida, pequeña pérdida de energía, utilizado en algunos automóviles ●Convertidor de par hidráulico: gran par de arranque, buen rendimiento de arranque en pendientes, conducción fácil y conveniente y buen rendimiento de avance lento. (Dentro y fuera del garaje), puede bloquear las vibraciones y los impactos causados por el par motor desigual. Por lo tanto, actualmente la CVT también tiende a utilizar un convertidor de par.
(2) Dispositivo de transmisión variable continua con correa trapezoidal metálica con bloque de empuje.
(3) Existen dos tipos de mecanismos de inversión: tipo planetario y tipo de eje fijo.
4.2 Comparación entre CVT y HMT
(1) Desde una perspectiva de rendimiento, CVT es una transmisión continuamente variable que puede aprovechar al máximo las características del motor, mejorar la potencia y la economía, y lograr Los cambios suaves, el rendimiento de conducción y la experiencia de conducción son buenos. HMT es una transmisión escalonada Para mejorar el rendimiento, se debe aumentar el número de marchas. Ahora se ha aumentado a la quinta marcha, que se acerca al rendimiento de la CVT, pero todavía hay una ligera diferencia.
(2) Desde la perspectiva de la fabricación estructural, la CVT todavía utiliza un convertidor de par hidráulico y también requiere mecanismos de dirección de avance y retroceso y componentes combinados de fricción controlados hidráulicamente. En términos de la complejidad de la fabricación estructural, no hay mucha diferencia entre los dos. El coste de fabricación de CVT es actualmente ligeramente superior.
(3) Como producto nuevo, CVT requiere tiempo suficiente para ser probado y verificado desde el nacimiento, el desarrollo hasta la madurez para los usuarios, debe haber un proceso de comprensión, confianza y aceptación; En la actualidad, los productos CVT aún no están maduros y es necesario mejorarlos.
●La estructura, la forma y los parámetros de la correa metálica todavía se mejoran y mejoran continuamente, y se mejora aún más la capacidad de transmitir par. ●Durante el proceso de cambio de velocidad, la desviación axial de la correa hará que las líneas centrales de los planos de la correa de las ruedas motrices maestra y esclava sean diferentes del mismo plano. Este fenómeno hará que la correa se tuerza durante el funcionamiento, impactará la entrada y salida de la polea, aumentará el ruido, hará que la transmisión sea inestable y reducirá drásticamente la vida útil de la correa. Para solucionar este problema, actualmente se utiliza como diseño correctivo la forma cónica de la polea en contacto con la correa metálica. Pero es mejor mover los ejes de simetría a ambos lados de las poleas maestra y esclava en la dirección de simetría para que las líneas centrales planas de las dos poleas no se desvíen. ●También ha habido algunos aspectos insatisfactorios durante el uso, como la sensación única de atascarse al arrancar y conducir a bajas velocidades y la CVT no es suave. Al arrancar de nuevo después de una parada de emergencia, es posible que no sea posible arrancar a baja velocidad. ●Desde el sistema de control, incluye control de velocidad, control de fuerza de sujeción y control de arranque, etc. , hay algunas imperfecciones. En la actualidad, CVT no ha reemplazado a HMT en su uso a gran escala, principalmente porque en comparación con HMT, CVT no tiene ventajas obvias en rendimiento y todavía tiene algunos aspectos inmaduros. HMT se fabrica y utiliza desde hace más de 60 años. Su rendimiento es bastante completo y sus productos son bastante maduros. Por lo tanto, aunque muchos fabricantes están investigando, probando, probando CVT y produciéndolas en masa, todavía son cautelosos con respecto a las CVT. Desde el punto de vista actual, el estatus principal de HMT no se ha visto afectado.