オートマチックトランスミッションのしくみ

オートマチック トランスミッションは、マニュアル トランスミッションと同様に、車のエンジンを狭い速度範囲で作動させることができます。 エンジンがより高いトルクに達すると (トルクはエンジンの回転力の量です)、…

オートマチック トランスミッションは、マニュアル トランスミッションと同様に、車のエンジンを狭い範囲の速度で作動させることができます。 エンジンがより高いレベルのトルク (トルクはエンジンの回転動力) に達すると、トランスミッションのギアにより、エンジンは適切な速度を維持しながら生成するトルクを最大限に活用できます。

車の性能にとってトランスミッションはどれくらい重要ですか？ トランスミッションがなければ、車両にはギアが XNUMX つしかなく、高速に達するまでには永遠に時間がかかり、エンジンは常に高い RPM を生成するため、すぐに消耗します。

オートマチックトランスミッションの原理

オートマチック トランスミッションの動作原理は、センサーを使用して適切なギア比を決定することに基づいています。ギア比は、希望する車速に大きく依存します。 トランスミッションはベルハウジング内でエンジンに接続され、そこでトルクコンバーターがエンジンのトルクを駆動力に変換し、場合によってはそのパワーを増幅します。 トランスミッションのトルク コンバーターは、その動力を遊星歯車とクラッチ ディスクを介してドライブシャフトに伝達することでこれを行います。これにより、車の駆動輪が回転して前に進むことができます。異なる速度には異なるギア比が必要です。 ブランドとモデルに応じて、これらは後輪駆動、前輪駆動、および全輪駆動の車両です。

車両にギアが XNUMX つまたは XNUMX つしかない場合、エンジンはギアに応じて特定の RPM でしか回転しないため、高速に到達することは問題になります。 これは、ギアが低いほど回転数が低くなるため、速度が低下することを意味します。 トップ ギアが XNUMX 速の場合、車両が低速の rpm まで加速するのに永遠に時間がかかり、速度が上がるにつれて徐々に回転数が上がります。 また、高回転域で長時間運転する場合、エンジンへのストレスも問題になります。

相互に連携して機能する特定のギアを使用して、車はより高いギアにシフトするにつれて徐々に速度を上げます。 車がより高いギアにシフトすると、回転数が減少し、エンジンへの負荷が減少します。 さまざまなギアは、ギア比 (サイズと歯数の両方におけるギアの比率) で表されます。 小さいギアは大きいギアよりも速く回転し、各ギア ポジション (場合によっては最初から XNUMX まで) は、異なるサイズと歯数の異なるギアを使用して、スムーズな加速を実現します。

重い荷物を運ぶときは、トランスミッションクーラーが不可欠です。重い荷物はエンジンに追加のストレスを与え、エンジンをより熱くし、トランスミッション液を燃焼させるからです。 トランスミッションクーラーはラジエーターの内側にあり、トランスミッション液から熱を取り除きます。 流体はクーラー内のチューブを通ってラジエーター内のクーラントに移動するため、トランスミッションは低温に保たれ、より高い負荷に対応できます。

トルクコンバーターは何をしますか

トルクコンバーターは、車両のエンジンによって生成されたトルクを増幅して伝達し、トランスミッションのギアを介してドライブシャフトの端にある駆動輪に伝達します。 一部のトルクコンバーターは、同じ速度で走行しているときにエンジンとトランスミッションをリンクするロック機構としても機能します。 これにより、効率の低下につながるトランスミッションの滑りを防ぐことができます。

トルク コンバーターは、XNUMX つの形式のいずれかを取ることができます。 最初の流体カップリングは、少なくとも XNUMX ピースのドライブを使用して、トランスミッションからドライブ シャフトにトルクを伝達しますが、トルクは増加しません。 機械式クラッチの代わりに使用される油圧式クラッチは、ドライブシャフトを介してエンジン トルクを車輪に伝達します。 もう XNUMX つのトルク コンバーターは、合計で少なくとも XNUMX つ、場合によってはそれ以上の要素を使用して、トランスミッションからのトルク出力を増加させます。 コンバーターは、一連のベーンとリアクターまたはステーター ベーンを使用してトルクを増加させ、結果として出力を増加させます。 ステーターまたは静的ベーンは、トランスミッション液がポンプに到達する前にその方向を変える役割を果たし、コンバーターの効率を大幅に向上させます。

遊星歯車の内部の仕組み

オートマチック トランスミッションの部品がどのように連携するかを知ることで、全体像を把握することができます。 オートマチックトランスミッションの内部を見てみると、各種ベルトやプレート、ギアポンプに加え、遊星歯車が主要な構成要素です。 このギアは、サンギア、プラネタリーギア、プラネタリーギアキャリア、リングギアで構成されています。 ほぼマスクメロンのサイズの遊星歯車は、トランスミッションが必要とするさまざまなギア比を作成し、運転中に前進したり、後退したりするために必要な速度を達成します。

さまざまな種類のギアが連携して、特定のギア比の入力または出力として機能します。 場合によっては、ギアが特定の比率で役に立たないため、ギアが必要になるまでトランスミッション内のバンドが邪魔にならないように固定されたままになります。 別のタイプの歯車列である複合遊星歯車には、リング歯車は XNUMX つしかありませんが、XNUMX 組の太陽歯車と遊星歯車が含まれています。 このタイプの歯車列の目的は、小さなスペースでトルクを提供すること、または大型トラックなどの車両の全体的なパワーを増加させることです。

歯車の研究

エンジンが作動している間、トランスミッションはドライバーが現在入っているギアに反応します。 パークまたはニュートラルでは、車両が動いていないときはトルクを必要としないため、トランスミッションは作動しません。 ほとんどの車両には、XNUMX 速から XNUMX 速まで、前進するときに役立つさまざまなドライブ ギアがあります。

高性能車は、メーカーやモデルにもよりますが、最大 XNUMX までのさらに多くのギアを備えている傾向があります。 ギアが低いほど、速度は遅くなります。 一部の車両、特に中型および大型トラックは、オーバードライブを使用して高速を維持し、燃費を向上させます。

最後に、車はリバースギアを使用して後進します。 リバース ギアでは、小さなギアの XNUMX つが大きな遊星ギアと噛み合いますが、前進するときはその逆ではありません。

ギアボックスがクラッチとバンドを使用する方法

さらに、オートマチック トランスミッションはクラッチとベルトを使用して、オーバードライブを含む必要なさまざまなギア比に到達できるようにします。 遊星歯車の部品が互いに接続されるとクラッチが作動し、バンドは歯車が不必要に回転しないように静止状態に保つのに役立ちます。 トランスミッション内の油圧ピストンによって駆動されるバンドは、ギアトレインの部品を固定します。 油圧シリンダーとピストンもクラッチを作動させ、特定のギア比と速度に必要なギアを強制的に接続させます。

クラッチディスクはトランスミッションのクラッチドラムの内側にあり、その間にスチールディスクが交互に配置されています。 ディスクの形をしたクラッチディスクは、特殊なコーティングを使用しているため、鋼板に食い込みます。 プレートを損傷する代わりに、ディスクはプレートを徐々に圧縮し、ゆっくりと力を加えて車両の駆動輪に伝達します。

クラッチディスクと鋼板は、滑りが発生する一般的な領域です。 最終的に、この滑りにより、金属片がトランスミッションの残りの部分に入り込み、最終的にトランスミッションが故障する原因となります。 車にトランスミッションの滑りの問題がある場合、メカニックがトランスミッションをチェックします。

油圧ポンプ、バルブ、レギュレーター

しかし、オートマチック トランスミッションの「本当の」パワーはどこから来るのでしょうか。 真の力は、ポンプ、さまざまなバルブ、レギュレーターなど、トランスミッション ハウジングに組み込まれた油圧装置にあります。 ポンプは、トランスミッションの底部にあるサンプからトランスミッション液を汲み上げ、それを油圧システムに送り、そこに含まれるクラッチとバンドを作動させます。 また、ポンプのインナーギアはトルクコンバーターのアウターケーシングに接続されています。 これにより、車のエンジンと同じ速度で回転することができます。 ポンプの外側の歯車は内側の歯車に従って回転し、ポンプが一方の側で液体溜めから液体を吸い込み、他方の側で油圧システムに供給することができます。

ガバナーは、車両の速度を伝えてトランスミッションを調整します。 バネ仕掛けのバルブを含むレギュレーターは、車両の動きが速いほど大きく開きます。 これにより、トランスミッション油圧は高速でより多くの流体を通過させることができます。 オートマチック トランスミッションは、マニュアル バルブまたはバキューム モジュレーターの XNUMX 種類のデバイスのいずれかを使用して、エンジンの稼働率を判断し、必要に応じて圧力を上げ、使用されている比率に応じて特定のギアを無効にします。

トランスミッションを適切にメンテナンスすることで、車両の所有者はトランスミッションが車両の寿命まで続くことを期待できます。 非常に堅牢なシステムであるオートマチック トランスミッションは、トルク コンバーター、遊星歯車、クラッチ ドラムなどのさまざまな部品を使用して、車両の駆動輪に動力を供給し、希望の速度に保ちます。

オートマチック トランスミッションに問題がある場合は、整備士にフルード レベルの維持を手伝ってもらい、損傷がないか点検し、必要に応じて修理または交換してください。

オートマチックトランスミッションの問題の一般的な問題と症状

障害のある伝送に関連するより一般的な問題には、次のようなものがあります。

• ギアにシフトするときの反応の欠如または躊躇。 これは通常、ギアボックス内の滑りを示しています。
• ギアボックスは、さまざまな奇妙な音、ガタガタ音、ハム音を発します。 これらのノイズが発生したときに整備士に車をチェックしてもらい、問題が何であるかを判断してもらいます。
• 液体の漏れは、より深刻な問題を示しており、整備士はできるだけ早く問題を解決する必要があります。 トランスミッション液はエンジンオイルのように燃え尽きません。 整備士が定期的に液面をチェックすることで、潜在的な問題が発生する前に解決することができます。
• 特に伝達領域からの焦げ臭いにおいは、液体レベルが非常に低いことを示している可能性があります。 トランスミッション液は、ギアとトランスミッション部品を過熱から保護します。
• チェックエンジンライトは、オートマチックトランスミッションの問題を示している場合もあります。 正確な問題を見つけるために、整備士に診断を実行してもらいます。