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Plumas Fuera

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Vídeo: ¿Qué sucede cuando encontramos plumas? 2024, Marzo
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HIDROMECANIZACIÓN

Dos ruedas con cuchillas en una carcasa toroidal llena de un fluido especial es un convertidor de par. En las máquinas hidromecánicas clásicas, esencialmente reemplaza el embrague. A pesar de la considerable antigüedad del convertidor de par (inventado por el alemán Fettinger en 1905), su diagrama de circuito durante casi un siglo no ha cambiado. Pero los ingenieros están constantemente tratando de mejorar el diseño antiguo. Por ejemplo, en máquinas modernas, el embrague de bloqueo se cierra casi inmediatamente después de arrancar, lo que minimiza el deslizamiento en la transmisión y conduce a la pérdida de potencia. Y en la nueva caja BMW de seis velocidades, el convertidor de torque estaba equipado con un amortiguador de vibraciones de doble torsión para eliminar la rotación desigual (ЗР, 2007, No. 5).

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En aras de mejorar la dinámica y la economía, el número de engranajes está en constante crecimiento. Por ejemplo, Mercedes-Benz cargó su 7G-Tronic con siete pasos. Los turnos son más suaves y rápidos que antes. Al mismo tiempo, un automóvil promedio consume un 5% menos de combustible. Los competidores están respirando por la espalda: en el nuevo BMW "seven", que aparecerá el próximo año, los bávaros planean instalar una automática de 8 velocidades, y Lexus ya ha equipado un sedán LS460 representativo con una caja similar.

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Pero mucho más rápido que el llenado mecánico, evolucionan los sistemas de control automático. El comandante de la hidráulica se quedó solo en modelos baratos, en el resto de los interruptores, la electrónica está a cargo. Da órdenes a actuadores eléctricos, neumáticos o hidráulicos que bloquean los engranajes necesarios de los engranajes planetarios. La tecnología informática hizo que las unidades funcionen con mayor precisión y rapidez. Por ejemplo, cuando presiona con fuerza el pedal del acelerador, la caja no pasa secuencialmente por los engranajes, sino que salta varios pasos. Los procesadores de última generación, "atados" a otros sistemas del automóvil con un bus CAN de alta velocidad, incluso apagan el aire acondicionado durante la aceleración para transferir toda la potencia del motor a las ruedas. Además, se hizo más fácil con la unificación: es mucho más conveniente adaptar dicha caja a otro motor.

[caption id = "attach_201284" align = "aligncenter" caption = "El bloque de sensores y actuadores de cajas robóticas económicas imita fielmente una máquina automática, pero aún está lejos del ideal clásico de conmutación: 1 - sensor de posición del embrague;

2 - bomba eléctrica; 3 - actuador de embrague; 4 - guía "]

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[/caption] Electrónica dotó a las máquinas y otras características, como el modo de cambio manual. A pesar de los diferentes nombres de "empresa": "Steptronic", "Tiptronic", "Servotronic", el principio de funcionamiento es el mismo. La necesidad de tal diseño es dudosa, pero los fanáticos que hacen clic en la palanca o las palancas de cambio todavía están allí. Los ingenieros ponen algoritmos adicionales en el cerebro electrónico, por ejemplo, deportes y modos invernales. Y especialmente las cajas inteligentes han aprendido a adaptarse al estilo de conducción. Hasta hace poco, solo los autos de clase de lujo hacían alarde de tales sistemas; ahora también deleitan a los propietarios de los más vendidos del mercado ruso: Mitsubishi-Lancer y Ford Focus.

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Incluso las cajas hidromecánicas más avanzadas no están exentas de inconvenientes. Por ejemplo, el precio considerable y la complejidad en la fabricación, además, las pérdidas de energía y el consumo de combustible son mayores que con la mecánica. Por lo tanto, los ingenieros están buscando formas alternativas de automatizar.

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¿EL ROBOT ES CAUSADO?

Parece que podría ser más simple y más obvio: proporcionar una caja de cambios manual con servos, que será controlada por la automatización. Sin embargo, solo con el desarrollo de las computadoras, los diseñadores han logrado un trabajo más o menos coordinado de todos los elementos.

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Una de las opciones más simples fue probada en el Mercedes-Benz A-class. La caja de cambios manual habitual, la palanca habitual en la cabina, pero no hay pedal de embrague: la conexión entre las ruedas y el motor interrumpe el accionamiento electrohidráulico. El procesador de control monitorea la posición de la palanca y el pedal del acelerador, y en el momento correcto se desacopla el embrague. También opera con datos del motor y sensores ABS para garantizar la conmutación más suave y no ahogar el motor durante el frenado de emergencia.

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Para los más complejos, las llamadas cajas de cambios robóticas con embrague y cambios de marcha, los actuadores controlados hidráulicamente están a cargo de la computadora, como en la caja de cambios de siete velocidades SMG (Sequential M Gearbox), que se instala principalmente en los BMW deportivos de la serie M. Por cierto, SMG gasta en cambiar solo 0, 08 s - ¡incluso un conductor experimentado no alcanzará tal velocidad con una caja de cambios manual!

[caption id = "attachment_201289" align = "aligncenter" caption = "El esquema del variador toroidal:

1 - disco maestro; 2 - accionamiento esclavo; 3 - rodillos intermedios. En la figura de la izquierda, los rodillos tocan el disco maestro en el punto de radio máximo y el seguidor, en el punto mínimo (marcha superior). A la derecha están los rodillos "]

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[/caption] Hay soluciones más fáciles y más baratas, por ejemplo, en las unidades Izitronik, que son producidas por Valeo y LuK para Opel, cambian de marcha y aprietan los motores paso a paso. Un esquema similar se implementó en la unidad Ford-Fusion. Es cierto, más barato no siempre es mejor. Los cuadros de presupuesto confirman este postulado con retrasos muy desagradables, sacudidas y sacudidas durante la aceleración y el frenado del motor. Sin embargo, estas unidades están siendo mejoradas. Toyota en uno de los modelos más vendidos, el nuevo, Corolla abandonó la máquina clásica en favor de una caja robótica (ЗР, 2007, No. 3).

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Desde 2003, Volkswagen ha estado instalando cajas de cambios DSG (Direct Shift Gearbox) de seis velocidades en las que se producen cambios de marcha sin interrumpir el flujo de potencia. Por cierto, los bávaros también tienen un desarrollo similar, pero es demasiado pronto para hablar de modelos en serie. Diseño destacado: dos ejes de accionamiento coaxiales (uno dentro del otro) transmiten torque a embragues de múltiples placas. Uno de los ejes maneja los pasos impares, el otro, incluso. Dos engranajes adyacentes están constantemente encendidos, y los accionamientos hidráulicos (la unidad electrónica los ordena, recibiendo información de una docena de sensores), cerrando y desbloqueando el embrague, dirigen el par a lo largo del eje deseado (ЗР, 2003, No. 2).

Las ventajas son obvias: apenas siente el momento de cambiar, al igual que en una buena caja hidromecánica. Pero, a diferencia de las máquinas automáticas clásicas, el consumo de combustible es menor que incluso los modelos con mecánica. Pero, como cualquier unidad estructuralmente compleja, DSG tiene un inconveniente importante: el alto precio, que no permite que sea realmente masivo.

CUÑA CUÑA

Se han intentado simplificar la caja de cambios, salvándola de engranajes adicionales, durante mucho tiempo. Pero solo en los últimos años se ha hecho un uso verdaderamente extendido de transmisiones continuamente variables: variadores CVT (transmisión continuamente variable, literalmente, una transmisión en constante cambio).

Aquí, la relación de transmisión cambia suavemente, sin tirones característicos. Característica de diseño: poleas cónicas divergentes de los ejes de transmisión y transmisión conectados por una correa de transmisión: el diámetro de trabajo de las poleas y, en consecuencia, la relación de transmisión están cambiando. Los primeros cinturones de goma no duraron mucho y transmitieron solo un par reducido, lo que redujo drásticamente el uso de variadores. La expansión de las cajas sin escalones en el mundo del automóvil comenzó en los últimos años, cuando comenzaron a usar una correa de acero en forma de cuña, que consta de placas trapezoidales, inventada por el holandés Van Doorn en los años 50.

Otro problema es cómo desconectar el motor y la transmisión cuando el automóvil está parado, porque los CVT no tienen una posición neutral. En Nissan Micra, por ejemplo, se instaló un embrague de polvo electromagnético (se agregaron partículas metálicas al fluido de trabajo, que "pegan" los discos bajo la influencia de un campo magnético). La generación anterior de Honda Civic rompe el embrague multidisco que la computadora también controla. Y la compañía alemana ZF, cuyas unidades son utilizadas por muchos fabricantes de automóviles, adaptadas al variador … un convertidor de par.

Durante mucho tiempo, tales cajas no fueron muy populares debido a una característica inusual. La unidad de control selecciona la velocidad del motor a la que la unidad de potencia proporcionará la mejor dinámica: durante la aceleración solo cambia la relación de transmisión, y el motor continúa cantando monótono en una nota. Los ingenieros de Nissan primero propusieron una de las soluciones a este problema: las transmisiones "virtuales", es decir, los pasos fijos establecidos por la unidad electrónica. Por cierto, con ellos en los variadores apareció el modo manual.

Audi aportó muchas innovaciones a la evolución de las CVT. En el ensamblaje Multitronic, que también se instala en el nuevo modelo A5 (ЗР, 2007, No. 6), la correa trapezoidal fue reemplazada por una cadena que consta de 1025 eslabones. El par se transmite debido a la fricción entre los extremos de las placas y las superficies de las poleas. Neutral proporciona embrague multidisco. Un sistema de control electrónico inteligente permite no solo cambiar secuencialmente manualmente seis pseudo accesos y proporciona un buen frenado del motor, sino que también aumenta la velocidad del motor al aumentar la velocidad. Es decir, si el pedal del acelerador se presiona solo un cuarto, el motor girará solo a 3000 rpm. Con una aceleración intensiva, la computadora deja de preocuparse por el confort acústico, llevando el motor a rpm de máxima potencia.

Los variadores Ekstroid instalados por Nissan en los modelos Gloria y Skyline tienen un diseño diferente. La diferencia fundamental es que entre los discos maestro y esclavo hay rodillos que, girando al ángulo deseado, cambian la relación de transmisión. La fuerza con la que se presionan los rodillos sobre los discos alcanza las 10 toneladas, por lo que las piezas están hechas de acero de alta resistencia, se utiliza aceite para engranajes con aditivos especiales. Además, para descargar las piezas y reducir el tamaño de la unidad, dos variadores funcionan en la caja Ekstroid. El engranaje planetario proporciona marcha atrás, y el convertidor de par es responsable del "neutro". Los trucos de diseño permitieron transmitir un par considerable para un variador de un motor turboalimentado de 6 cilindros: 300 N.m.

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