A 4 Fokozatú Tiptronic Sebességváltó Működése
Vannak, akik a kézi váltóra esküsznek, míg mások szerint nincs jobb az automatánál. Mit tegyen az a jövendőbeli autótulajdonos, aki nem tud a kettő között dönteni? A Tiptronic rendszereket nekik találták ki, akik nem szívesen tennék le voksukat egyik, vagy másik verzió mellett. A Tiptronic váltó alapjáraton automata, azonban a megfelelő körülmények között kézi váltásra kapcsolható.
Két ellentétes vélemény létezik: csak a manuális váltó biztosítja az igazi vezetési élményt, az automata és az általa adott viszont a kényelem iskolapéldája. A legtöbb esetben az egyik típus híve az esélytelenek nyugalmával próbálja meggyőzni az ellentábort. Valóban, az autózás élményéhez hozzáadhat a kézi váltó, de nem csupán ez az előnye.
A Manuális Váltó Előnyei
- Olcsóbbak a manuálissal szerelt verziók.
- A javítás sem jelent olyan szintű befektetést, mint az automata esetén.
- Megfelelően használva a fogyasztás is jobban kordában tartható.
Az Automata Váltó Előnyei
Tény ugyanakkor, hogy vannak emberek, akiknek az automata jobb befektetés:
- A lefulladás hiánya miatt biztonságosabbnak érzik.
- Kényelmesebb, hosszú, városi utakon kevésbé kimerítő.
Az egyéni váltást természetesen indokolhatja forgalmi helyzet is, például előzés, mélygarázsból való kijövetel, emelkedőn való felmenetel, ugyanakkor az ilyen váltót használó tulajdonosok többsége arra hivatkozik, hogy szereti a változatosságot. A harmadik kategória az, ahol egy családon belül többen is használják az autót, és akad, aki a manuális vezérlést preferálja a teljes automatikával szemben.
A Tiptronic kézi vezérlésbe kapcsolva a sebváltó feltolásával felfelé, lehúzásával lefelé tudunk ilyenkor sebességet váltani, tehát épp a versenyautókkal ellentétes a rendszer. Itt jegyeznénk meg, hogy még ilyenkor sem kapcsol ki teljesen az automatika. A modern váltók esetén visszaveszi a rendszer az irányítást olyankor, amikor túl magas fordulatszámon hagyjuk pörögni a motort huzamosabb ideig, illetve amikor egy bizonyos idő elteltével nem történt sebességváltás, miközben a sebesség változott, tehát inaktivitás esetén.
Automata váltó javítás - Peugeot 407
Mi az a Tiptronic sebességváltó?
DSG Váltók és Optimalizálásuk
A gyári váltó szoftver túl korán kapcsol feljebb a sebességi fokozatok között, ami a kettőstömegű lendkerék és a komfortos vezetés legnagyobb ellensége. Ez alacsony motorfordulatszámot eredményez 1000-1200 tartományban, ami zavaró lehet. Például egy 6 sebességes DSG váltó már 40 km/h sebességnél a 4. fokozatban, és 52 km/h-nál már az 5. fokozatban van, ami rendkívül alacsony motorfordulatszámot eredményez 1000-1200 tartományban.
A váltó szoftverét optimalizáljuk és újra hangoljuk annak érdekében, hogy soha ne kerüljön alá 1300 fordulat nagy sebességi fokozatban. Ez eredményezi kevesebb motorvibrációt, kisebb terhelést a kettestömegűnek, kellemesebb motorhangot és rezgésmentes utastért, valamint nagyobb rendelkezésre álló motorerőt az optimális fordulatszámnak köszönhetően gyorsításkor. A hangolt motorok maximális teljesítményének kihasználása érdekében meg kell emelni a nyomatékkorlátozókat.
A tengelykapcsoló hűtését az olajáramlás növelésével javíthatjuk. Normál működési tartományon belül és állandó körülmények között a tengelykapcsoló olajnyomása arányosnak tekinthető a tengelykapcsoló nyomatékának kezelésével.
| Probléma | Lehetséges Ok | Megoldás |
|---|---|---|
| Csörgő zajok | Nem megfelelő fokozatválasztás, alacsony fordulatszám | Váltás fordulatszámának növelése |
| Lassú gyorsulási reakció | Késleltetett reakció | Váltás fordulatszámának növelése |
| DSG túl korán kapcsol felfelé | Alacsony fordulatszám | Váltás fordulatszámának növelése |
| Erős rezgések gyorsításkor | Nem megfelelő motor szoftver | Motor szoftver frissítése |
DSG Sebességváltók Működése
A belsőégésű motorral hajtott járműveknél a motor fordulatszám és nyomaték tartományának kiterjesztése érdekében változtatni kell a nyomaték és fordulatszám áttételt, amelyet leggyakrabban fokozatkapcsolású fogaskerék, illetve bolygókerék hajtóművekkel oldanak meg. Az észak-amerikai járművekben főként a hidromechnikus nyomatékváltók terjedtek el, amelyekben automatizált a teljes hajtásrendszer működtetése, a vezetőnek csak különleges forgalmi helyzetekhez alkalmazkodva kell beavatkozni a fokozatkapcsolásba.
Ezeknél a korszerű berendezéseket a kettős tengelykapcsolóval rendelkező (DSG=DoppelSchaltGetriebe) sebességváltók jelentik. A DSG sebességváltó lényege, hogy két behajtó tengelye van (zöld és piros), amelyeket kettős tengelykapcsoló köt a motor főtengelyhez, illetve két kihajtó tengelye van amelyek a differenciálmű házhoz kötött nagy fogaskerékhez kapcsolódnak egy-egy lehajtó fogaskerékkel.
A piros tengelyhez kapcsolódik az 1., 3., 5. és a hátrameneti fokozat szinkron szerkezete, míg a zöld behajtáshoz van kötve a 2., 4. és 6. fokozat kapcsolása. Ez azt jelenti, hogy amíg az egyik behajtó tengely a motorhoz van kötve, addig a másik tengelyen is bekapcsolható a fokozat, de azon nyomatékátvitel nem történik.
A fokozatváltásnál a bekapcsolt pl. 3. fokozat előtti 2. vagy utáni 4. fokozat úgy kapcsolódik, hogy a nyomaték nélküli (zöld) tengelyhez kötött kapcsolót zárják hajtás közben és a tényleges kapcsolás a két tengelykapcsoló működtetésével, ebben az esetben a piros nyitásával és a zöld egyidejű zárásával történik. A kapcsolás tehát nyomatékkal terhelt hajtóműláncban történik a két tengelykapcsoló egyidejű csúszása és nyomaték átvitele mellett.
Ezt a kinetikailag kedvezőtlen állapotot gondosan kell kezelni a kapcsolási folyamat vezérlése során tengelykapcsoló nyomások pontos szabályzásával, vagy a vezérlést irányító függvények pontos megadásával. A folyamat során a piros tengelykapcsoló nyomása és nyomaték átvitele csökken a zöld tengelykapcsolóé pedig egyidejűleg nő.
A nyomás vezérlés vagy szabályzás a két tengelykapcsolóban PWM vezérlésű proporcionális hidraulikus szeleppel történhet. A PWM impulzus kitöltési tényező (duty ratio) a vékony vonal, a bekapcsoló tengelykapcsolónál o-val jelölt, a kikapcsolónál x-szel jelölt görbén látható. A kialakult nyomásokat vastag vonal mutatja az idő függvényében.
A kettős munkahengerrel rendelkező kapcsoló villák a szinkronkapcsolók kapcsológyűrű hornyaiba nyúlnak be, és azokat tengelyirányban mozgatják. A fokozat bekapcsolását mágneses (Hall) helyzet jeladók jelzik.
SUV vásárlás: 6 fokozatú automata előnyei és hátrányai
A kapcsolási stratégia függvényei a célzott vonóerő/motor nyomaték elérését jelentik a járműsebesség/motor fordulatszám függvényében. A stratégia kiválasztásához, amelynek alapján a sebességválás idejének meghatározása történik a következő jellemzőket veszi figyelembe a kacsolást irányító rendszer: a járműre ható külső terhelés (hegy menet, utánfutó), a járművezető vezetési jellemzői, kick down kapcsoló, telematika (külső logisztika, irányítás), különleges feladatok (haszonjármű esetén), ASR, motor fordulatszám korlátozás.
A fokozatkapcsolás figyelembe veszi a járművel kapcsolatos összes mérhető és kikövetkeztethető tényezőt természetesen rangsorolva és súlyozva.
A szabályzási folyamat a kapcsolási stratégia szerint megy végbe. A kapcsolás shift by wire rendszere annyit jelent, hogy közvetlen mechanikus összeköttetés nincs a gépkocsivezető és a kapcsolt elemek között (még akkor sem, ha a rendszert tengelykapcsoló pedállal és kézi váltóval szerelten adják el!).
A jármű koordinátor a járművel kapcsolatos szoftver modult jelképezi, az összes váltón kívüli járműjellemző feldolgozását jelenti. A központi vezérlő modul végzi a fokozatkapcsolás futtatását, ehhez kapcsolódnak a beavatkozás moduljai: a tengelykapcsolóba, a fokozatkapcsolásba illetve a motorba történő interaktív beavatkozások irányítása céljából.
A tengelykapcsoló modellje központi szerepű, mind a fokozatkapcsolásban, mind pedig az ezen kívüli hajtási eseményekben is szerepet játszik. A diagnosztikai modul minden egységgel kétirányú kapcsolatban van, felügyeli a rendszer állapotát és szükség esetén vész üzemmódra állítja át. A végrehajtás elemei hidraulikusan működnek, ezeket a nyomás vezérlő rendszer irányítja.
A szoftverek futtatása a kapcsolódó hardver rendszeren történik, amely több processzorból és elektronikai egységből áll. A járműhöz illetve ezzel a gépkocsivezetőhöz az elektronikai egység a kommunikációs rendszere(ke)n keresztül kapcsolódik. Ki és bemeneti egységein keresztül közvetlenül a jeladókhoz, aktuátorokhoz, kijelzőhöz és a járműdiagnosztikához (csatlakozó) kapcsolódik.
Bemeneti Jelek:
- Tápfeszültség
- Gyújtásjel
- Tengelykapcsoló jeladók
- Fordulatszám jeladók
- Fokozati jeladók
- Nyomásjeladók
- Hőmérséklet jeladók
Kimenetek:
- Jeladók táplálása
- Táp kimenet
- Tengelykapcsoló szelepek
- Kapcsolószelepek
- Választó szelepek
Tiptronic Üzemmódok
Automata üzemmódban D és S kapcsolóprogramok közül lehet választani (D normál, S sportos kapcsolás). Az un. A Tiptronic annyit jelent, hogy a fokozat kapcsolás kézzel a sebességváltó kar le föl mozgatásával történhet. Ekkor a vezető a karral a fokozatokat sorrendben le föl kapcsolgathatja mikrokapcsolók működtetésével.
Egyes esetekben, ha többször billentjük a váltókart egymás után elvileg akár több fokozatot is kapcsolhat. Segíti a manöverezést pl. Amennyiben az egyik részváltó funkciópobléma miatt lekapcsol, a másik váltó egységen keresztül egy un. „vészjárati“ üzemmmód indul. Ebben az állapotban érezhetö vonóerömegszakítások tapasztalhatóak. Az egyik részváltó kapcsolja az 1. és 3. sebességet. A másik részváltó kapcsolja a 2.
A száraz tengelykapcsoló részint a korábbiakban márt írtak szerint energiatakarékosabb megoldás, mert a nyomaték átvitelhez szükséges normál erőt rugó hozza létre, másrészt a járművek indításánál és a fokozatkapcsolásnál a többi sebességváltóban jól bevált szerkezetet, annak elemeit itt is érdemes felhasználni.
Tehergépkocsik Sebességváltói
Tehergépkocsik sebességváltói nem csak méretükben, fokozatszámban különböznek a személygépkocsikétól, hanem a felépítési szerkezetben is. A haszonjárműveknél is léteznek kézi, automatizált kapcsolású és teljesen automata váltók. A kézi kapcsolású váltókban a mechatronika korlátozott szerepet játszik. Automatizált kapcsolású sebességváltó a ZF Astronic hajtómű család.
A kék színű tengely a tengelykapcsoló súrlódó tárcsa nyeles tengelye, amihez a két fokozatú primer áttételt adó felező csoport kapcsolódik. Az alapváltó piros, két előtét tengellyel rendelkezik a nagyobb terhelhetőség és élettartam érdekében.
A fokozatok kapcsolását a kapcsolóegység végzi pneumatikus munkahengerek segítségével. A felező- és a szorzó váltó működtetését egy-egy különálló kapcsolóhenger hajtja végre. A váltó felső részében lévő kapcsolóegységben integrált a sebességváltó elektronika, a „kapcsolás", “előválasztás", és a“váltófék“ működtető szelepek, a kapcsolóhengerek, fordulatszám, nyomás, stb.
Az alapváltó körmösnek nevezett (igazából bordás) kapcsolású (nem szinkronizált), a felező és a tartományváltó szinkronizált kapcsolásúak.
A fenti szoftver struktúra a ZFASTRONIC szabályzó rendszer szoftver felépítését mutatja. A két fő részből álló informatikai rendszer funkcionális alapeleme CAN interfészből és egy működtető programból áll. A működtetés elemei: fokozatkapcsolás irányítás, tengelykapcsoló működtetés, diagnosztika, az aktuátorok vezérlése, boot szoftver, fenntartó rendszer.
Az alaprendszerhez tartozik az összes szükséges jel fogadása és feldolgozása. Az elektronikus rendszer, amely a szoftvert működteti a 2. sz. kapcsolóegységben van. A perifériákkal a CAN hálózaton kommunikál a szabályzó. A sebességváltó működtetés jelentős része a tengelykapcsolóra vonatkozik, amelynek indításhoz tartozó részeit a tengelykapcsolóknál ismertettük.
A következőkben a sebességváltás folyamatát mutatjuk be, különös figyelemmel arra, hogy a váltó nem szinkronizált, tehát a körmös kapcsolók működtetését az irányító rendszernek kell szinkronizáltan végrehajtatni.
A diagramok a motor (piros vonal) és a sebességváltó behajtó (kék vonal) fordulatszámát mutatják. A középső ábrán a zöld mező annyit jelent, hogy a tengelykapcsoló zárt. Az A-B1 szakaszban a tengelykapcsoló részleges old és a motor befecskendezési dózis csökken. A B1-C szakasz során a tengelykapcsoló old. A B2-C szakaszban a kapcsolószerkezet oldja az aktuális fokozatot.
C-D szakaszban be van kapcsolva a tengelyfék, hogy szinkronizálja a kapcsolandó bordás elemeket. D időpontban kapcsol ki a tengelyfék, amikor minimális fordulatszám különbséget számol a rendszer a két kapcsolandó elem között. A D-E szakasz során kapcsolja be a rendszer a következő fokozatot. E-F szakaszban kezd zárni a tengelykapcsoló az előírt nyomaték függvény alapján.
Visszakapcsolási folyamatnál a kapcsolás a következő: A-B szakaszban részben nyit a tengelykapcsoló és gázelvétel történik. B-C idő alatt a tengelykapcsoló gyorsan nyit. C-D szakaszban kapcsolja ki az aktuális fokozatot. D ponton jelenti a jeladó a kikapcsolt állapotot.
D-E szakaszban a tengelykapcsoló részlegesen zár és részleges gázadás történik (gázfröccs), a kapcsolandó elemeket a motor felpörgeti. E-F szakaszban, érzékeli a rendszer a szinkron fordulatszámot és kinyomja a tengelykapcsolót, kapcsolja a következő fokozatot.
A működtető kar joy-stick-ként használható.
Automata Sebességváltók
Az eddigiekhez képest az automata sebességváltók a felhasználó szempontjából csaknem azonosan működnek, de felépítésük markánsan eltér ezektől. Általános felépítésük leginkább soros elrendezésű, csak néhány váltó típusnál (főként haszonjárműveknél) ettől eltérő ún. átkötött rendszerű. Az elrendezés a váltókban lévő hidrodinamikus nyomatékváltó és a kapcsolódó bolygóművek közötti viszonyra utal.
A soros váltók a motorhoz Trilok típusú nyomatékváltóval kapcsolódnak, majd ezt követi a többfokozatú bolygómű. Az automata sebességváltók lassan, evolúciós jelleggel fejlődtek az egyszerű járművezethetőség embertől lehetőleg függetlenítése és az adaptív fokozatkapcsolás között. Ebbe a folyamatba robbant be az automatizált váltó, leginkább annak DSG változata, amely a legújabb elvek szerinti mechatronizálással jelent meg.
Az indítás feladatait az automata váltóknál nem súrlódáson alapuló, hanem hidrodinamikus gépek végzik. A hidrodinamikus nyomatékváltó előnyeit és használhatóságát a gyakorlat jól bizonyította.
Az ábra alapján megállapítható, hogy két nagy előnye van a súrlódó aszinkron géphez képest: a hatásfoka nagy szlip tartományban jobb, és nyomatékot növel a hidrodinamikus nyomatékváltó. A kisebb szlipnél jelentkező hatásfok romlást a vezetőkerékbe épített szabadonfutóval lehet megszüntetni, amely tengelykapcsoló üzemre állítja át a nyomatékváltót (automatikusan, minden beavatkozás nélkül).
Adaptív Kapcsolás
Az adaptív kapcsolást a sebességváltásnak a vezető beavatkozása nélküli működtetését jelenti. A sebességfokozat kiválasztása automatikusan történik a gépkocsi sebességétől, a gázpedál pozíciójától és a választókar állásától függően, alkalmazkodva a vezetési stílushoz, az út jellegéhez, a domborzati és időjárási körülményekhez, a forgalmi viszonyokhoz.
Az adaptív vezérlés a sebességváltó szabályzójába (TCU) közvetlenül bekerülő jeleken kívül felhasználja az összes jármű jellemzőt és adatot, amelyet a többi elektronikus egységtől (ECU-k) a kommunikációs rendszere(ke)n (CAN-BUS) kap meg.
A jeleket kiértékelve számítja ki, hogy melyik fokozatban üzemeljen a sebességváltó. A fokozatszám akár 8 is lehet, tehát a fokozat meghatározása különösen a szélsőséges menethelyzetekben kritikus döntést jelent. A TCU által kivezérelt jelek a villamos vezérlő egységbe kerülnek, amelyek jórészt elektromágneses szelepeket és egyéb villamosan működtetett hidraulikus elemeket jelentenek.
A hidraulikus rendszer vezérli a végrehajtó egységekett, amelyek általában lamellás szerkezetek beépített munkahengerrel. Ezek fékezik a bolygóműveket, kötik össze - kapcsolják szét tengelyeiket, zárják - nyitják a lock up (a hidrodinamikus nyomatékváltót rövidrezáró) tengelykapcsolót.
A fékek, tengelykapcsolók működtetése, hasonlóan a DSG váltókhoz, gázelvétel nélkül, a nyomaték átvitel megtartásával történik. Ilyenkor a súrlódó elemek rövid időre egyszerre csúsznak, amely nagy igénybevételt jelent a súrlódó lamelláknak.
A gépkocsivezető az előválasztó karral és a gázpedállal tudja befolyásolni a fokozatkapcsolás menetét. A PRND szelektornak is nevezett kar a különböző üzemállapotokat (Parkolás=rögzített kihajtó tengely, motor indítható, Reverse=hátramenet, N=neutral, sebességfokozat nincs bekapcsolva, motor indítható, D=Drive, automata üzemmód) határozza meg a váltó számára.
A gázpedál lenyomásával a felkapcsolás sebesség értéke növelhető, illetve a gázpedál ütközésig nyomásával (kick down) visszakapcsolás kényszeríthető ki. Villamos vagy elektronikus hiba esetén a folyamatosan működő diagnosztikai rendszer átállíthatja a rendszert vész üzemmódra.
Ilyen esetben a váltó az előválasztó karral vezérelhető, mert a hidraulikus rendszer önállóan (villamosság nélkül) is működőképes. A hibakereső és értékelő öndiagnosztika (OBD) lényeges és igen hasznos része az elektronikus hajtóművezérlésnek.
A diagnosztikai rendszerek kezelésének módja az egyes gyártóknál más és más, rendszerint speciális diagnosztikai célműszert és megfelelő szoftvert igényel. A diagnosztikai rendszer kijelzi a működés hibáit, azokat tárolja és a későbbi hibaelhárításban aktívan felhasználja.
A sebességváltók fejlődése az automatikus fokozatkapcsolás jelentősebb elterjedése felé irányul. A kapcsolási folyamat lényege, irányítása mindegyik váltó és járműtípusnál azonos.
tags: #4 #fokozatu #tiptronic #sebessegvalto #mukodese