كيف تعمل معظم علب التروس الأوتوماتيكية الحديثة؟

المربع نت – معظم علب التروس الأوتوماتيكية الحديثة لديها مجموعة من التروس تسمى تداويرية أو كوكبية (Planetary gear train).

تتكون مجموعة التروس Planetary من ترس مركزي يسمى الترس الشمس Sun gear، الطوق الخارجي مع أسنان الترس الداخلية (المعروف أيضا باسم الترس الحلقة Ring gear)، واثنين أو ثلاث تروس معروفة باسم التروس الكوكب Planet gears التي تدور بين الترس الشمس والترس الحلقة.

وتقترن سلسلة التروس إلى آلية تعرف باسم محول عزم الدوران Torque converter، الذي يعمل بمثابة محرك سوائل بين المحرك وناقل الحركة.

أساسيات:

– إذا تم قفل الترس الشمس (sun gear) وأخذت التروس الكواكب (Planet gears) حركتها من حاملة هذه التروس (planet carrier)، يتم إرسال الحركة عبر الترس الحلقة (ring gear) ويتم تحقيق زيادة السرعة.

– إذا تم قفل الترس الحلقة (ring gear) وأخذت التروس الكواكب (Planet gears) حركتها من الترس الشمس (sun gear)، يتم إرسال الحركة عبر حاملة التروس الكواكب وتنخفض السرعة.

– إذا تم قفل حاملة التروس الكواكب وأخذت التروس الكواكب (Planet gears) حركتها من الترس الشمس (sun gear)، يتم إرسال الحركة إلى الترس الحلقة (ring gear)، ولكن في الاتجاه المعاكس مخولاً بذلك القيادة إلى الوراء.

– لتحقيق النقل المباشر للسرعة، أي دون تغيير سرعة أو اتجاه دوران، يتم قفل الترس الشمس (sun gear) إلى الترس الحلقة (ring gear) ويدور الإثنان كوحدة كاملة.

كيف يعمل محول عزم الدوران (torque converter)؟

محول عزم الدوران هو ناقل حركة من خلال السائل يتصرف مثل القابض (Clutch)، إلا أن عمله يأتي عن طريق الضغط الهيدروليكي.

محول عزم الدوران لديه ثلاثة مكونات رئيسية – الدافع (impeller)، وهو موصول إلى دولاب الموازنة (flywheel) – التوربين، وهي متصلة بمدخل عمود دوران علبة التروس (gearbox input shaft) – والمفاعل الرئيسي بين الإثنين، والذي لديه قابض في اتجاه واحد يسمى freewheel. وترد المكونات الرئيسية للمحول عزم الدوران في الرسم البياني – الدفاعات (Impellers)، الثابت أو المفاعل (stator / reactor) والتوربينات (Turbines).

عندما تزيد سرعة المحرك، تقوم قوة الطرد المركزي التي تعمل على السوائل الهيدروليكية من خلال دوارات ال-Impeller بنقل عزم الدوران إلى التوربينات.

المفاعل المركزي يحول هذا العزم عن طريق إعادة توجيه تدفق السوائل إلى ال-Impeller لإعطاء عزم دوران أعلى عند السرعات المنخفضة.

وبمجرد أن يتسارع المحرك ويقوم بتطوير المزيد من القوة، تنخفض الحاجة إلى تضخيم عزم الدوران ويدور المفاعل المركزي بحرية. إذاً يعمل محول عزم الدوران كدولاب موازنة هيدروليكي ويربط المحرك الى علبة التروس.

يتم تحقيق قفل التروس الكواكب (Planet Gears) عبر الضغط الهيدروليكي من خلال مخالب (bands) أو Clutches بعدة لوحات.

يتم تضييق ال-band حول الترس الحلقة (ring gear) لمنعه من الدوران، وتستخدم ال-clutches لقفل الترس الشمس والكواكب.

يتم التحكم في التسلسل الصحيح من تراكم وإفراج الضغط عن طريق ترتيب من الصمامات الهيدروليكية بالتعاون مع أجهزة الاستشعار التي تستجيب لتحميل المحرك، وسرعة الطريق وفتح دواسة الخنق (throttle Valve).

تستخدم آلية معينة، معروفة بإسم Kickdown، مرتبطة بدواسة الوقود، لإحداث تغيير سريع في التروس وتحقيق تسارع فجائي. عندما تضغط على دواسة البنزين فجأة إلى أقصى مداها، يتم تحديد ترس منخفض على الفور تقريبا.

معظم علب التروس الأوتوماتيكية لها نظام التجاوز (override) بحيث يمكن للسائق اختيار الترس المنخفض كما هو مطلوب.