パワーシフトトランスミッションの構造と動作原理
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運転の快適性を向上させるために、自動車メーカーはさまざまなシステムを開発しています。 とりわけ、トランスミッションには多くの注意が払われています。 今日、さまざまな懸念から多数のオートマチックトランスミッションが開発されています。 このリストには、バリエーター、ロボット、および自動機械が含まれています（トランスミッションにどのような変更を加えることができるかについての詳細は、説明されています。 別の記事で）。 2010年、フォードはパワーシフトと呼ばれる新しいオートマチックトランスミッションユニットを市場に投入しました。
このギアボックスの生産開始からわずかXNUMX年後、新車モデルの顧客は、メカニズムの不適切な操作についての苦情を受け始めました。 詳細に立ち入らないと、多くのユーザーからの否定的なフィードバックは、ギアボックスの操作には、スリップ、遅いギアシフト、けいれん、過熱、およびデバイス要素の急速な摩耗が伴うことが多いというものでした。 時々、自発的なギアシフトと車の加速についてのメッセージがあり、それが事故を引き起こしました。
このトランスミッションの特徴、それが機能する原理、そこにある変更、そして最も重要なことを考えてみましょう-すべてが本当にとても悲しいので、このトランスミッションから離れる必要がありますか？
パワーシフトボックスとは
アメリカブランドのギアボックスのロボットバージョンは、最後からXNUMX番目の世代のFocus（アメリカ市場向け）と、このモデルの最新世代（CIS市場向け）にインストールされました。 まだディーラーに存在しているフォードフィエスタのいくつかの発電所、および他の車種またはそれらの外国の対応物も、そのようなトランスミッションと統合されています。
このギアボックスは、2012年から2017年にかけて製造された「青い楕円形」の車に特に積極的に取り付けられました。 自動車メーカーはマニュアルトランスミッションの設計を何度も調整しており、製品の信頼性を購入者に保証するために、5年間（7年から96.5年）または頻繁に旅行する人の保証を増やしました。 160.9からXNUMX千キロメートルまで。
それにもかかわらず、多くのお客様はこの送信に不満を持っています。 もちろん、この状況はこのボックスを搭載した車の販売を大幅に減らしました。 そして、流通市場で車を販売することに疑問の余地はありません-DPS6タイプのロボットトランスミッションを備えた新しい車を購入することを決定する人がほとんどいない場合、そのような完全なセットを備えた中古車を販売することを夢見ることさえできませんが一部のサイトにも同様のオプションがあります。
パワーシフトは、事前選択のロボットトランスミッションです。 つまり、ダブルクラッチバスケットとXNUMXセットのギアメカニズムが装備されており、速度をすばやく切り替えることができます。 このようなギアボックスへの切り替えは、メカニック内部と同じ原理に従って行われ、プロセス全体のみがドライバーではなく電子機器によって制御されます。
VAG関係の専門家によって開発された別のよく知られたDSGトランスミッションは、同様の動作原理を持っています（それが何であるかについての詳細は、それが説明されています 別のレビューで）。 この開発は、機械式および自動変速機が持つ利点を具体化するように設計されています。 Powershiftが使用するもうXNUMXつのブランドはVolvoです。 メーカーによると、このマニュアルトランスミッションは、低回転で高出力、高トルクのディーゼルエンジンに最適です。
パワーシフト装置
Powershiftマニュアルトランスミッションデバイスには、XNUMXつのメインドライブギアが含まれています。 それぞれに個別のクラッチが使用されています。 このため、ボックスユニットにはXNUMXつの入力シャフトが装備されています。 もうXNUMXつの設計上の特徴は、ドライブシャフトのXNUMXつが他のシャフトの内側に配置されていることです。 これらのメカニズムが異なる平面にある場合、この配置はより小さなモジュールサイズを提供します。
アウターシャフトは、偶数のギアをシフトする役割を果たし、後進します。 内側のシャフトは「センター」シャフトとも呼ばれ、すべての奇数ギアを回転させます。 下の写真は、このデザインの図を示しています。
パワーシフトはオートマチックトランスミッションであるにもかかわらず、その設計にはトルクコンバーターはありません。 また、マニュアルトランスミッション装置には遊星歯車と摩擦クラッチがありません。 このおかげで、トランスミッションの操作は、従来のトルクコンバーターの操作のように、パワーユニットの電力を消費しません。 同時に、モーターが失うトルクははるかに少なくなります。 これがロボットの主な利点です。
独立した電子制御ユニット（TCM）を使用して、低速から高速への移行、およびその逆の移行を制御します。 ボックス本体に取り付けられています。 また、ユニットの電子回路には複数のセンサーが含まれていますが、コントロールユニットは、それらからの信号に加えて、車種やシステムに応じて、他のセンサーからの情報（モーター負荷、スロットル位置、ホイール速度など）も収集します。それにインストールされている）。 これらの信号に基づいて、送信マイクロプロセッサは独立してアクティブにするモードを決定します。
電子機器は同じ情報を使用してクラッチを調整し、ギアをいつ変更するかを決定します。 この設計では、電気モーターがアクチュエーターとして機能します。 それらはクラッチディスクとドライブシャフトを動かします。
マニュアルトランスミッションパワーシフトの動作原理
パワーシフトマニュアルトランスミッションは、次の原理に従って動作します。 ある速度から別の速度への移行時間を最小限に抑えるために、デバイスのダブルタイプのクラッチが必要です。 ロジックは次のとおりです。 ドライバーはギアボックスセレクターレバーをPからDの位置に動かします。自動システムは中央シャフトのクラッチを解放し、電気モーターを使用して、最初のギアのギアをドライブシャフトに接続します。 クラッチが切れ、車が動き出します。
トランスミッションコントロールユニットがエンジン回転数の上昇を検知し、これに基づいてXNUMX速ギアを準備します（対応するギアをアウターシャフトに移動します）。 速度を上げるための信号を送信するアルゴリズムがトリガーされるとすぐに、最初のクラッチが解放され、XNUMX番目のクラッチがフライホイールに接続されます（部品の種類の詳細については、以下を参照してください）。 ここで）。 ギアシフト時間はほとんど感知できないので、車はダイナミクスを失うことはなく、トルクの流れはドライブシャフトに継続的に供給されます。
自動車メーカーは、いわゆる手動モードに切り替える機能を提供しています。 これは、ドライバー自身がボックスを次の速度に移動するポイントを決定するときです。 このモードは、長い坂道や渋滞で運転するときに特に便利です。 速度を上げるにはレバーを前に動かし、下げるにはレバーを後ろに動かします。 パドルシフターは、高度な代替手段として使用されます（スポーティなパフォーマンスを備えたモデルで）。 同様の原理には、Tip-Tronicタイプのボックスがあります（その仕組みについては、以下をお読みください） 別の記事で）。 その他の状況では、ボックスは自動モードで制御されます。 モデルによっては、オートマチックギアボックスセレクターにクルーズコントロールポジションが装備されています（トランスミッションが特定のギアを超えてシフトしない場合）。
アメリカの自動車メーカーの開発の中で、Powershift事前選択ロボットのXNUMXつの変更があります。 XNUMXつは乾式クラッチで動作し、もうXNUMXつは湿式クラッチで動作します。 これらのタイプのボックスの違いを考えてみましょう。
乾式クラッチによるパワーシフトの動作原理
パワーシフトトランスミッションのドライクラッチは、従来のメカニズムと同じように機能します。 フリクションディスクはフライホイールの表面に強く押し付けられます。 このリンクを介して、トルクはクランクシャフトからファイナルドライブのドライブシャフトに伝達されます。 部品間の乾燥摩擦を防ぐため、この配置にはオイルが含まれていません。
クラッチバスケットのこの設計は、エンジン出力の効率的な使用として長い間確立されてきました（これは、すべての馬力が重要となる低出力エンジンとのバンドルの場合に特に顕著です）。
この変更の欠点は、ノードが非常に熱くなる傾向があり、その結果、サービスが低下することです。 フライホイールにディスクをどれだけ鋭く取り付ける必要があるかを電子機器が制御するのは難しいことを思い出してください。 これが高いエンジン速度で発生すると、ディスクの摩擦面がすぐに摩耗します。
パワーシフトウェットクラッチの動作原理
より高度な代替手段として、アメリカの会社のエンジニアは、ウェットクラッチを使用した改造を開発しました。 この開発には、以前のバージョンに比べて多くの利点があります。 最も重要な利点は、アクチュエータの近くでオイルが循環するため、アクチュエータから熱が効果的に除去され、ユニットが過熱するのを防ぐことです。
ウェットクラッチボックスの動作原理は同じですが、ディスクに違いがあるだけです。 バスケットのデザインでは、円錐形または並列に取り付けることができます。 摩擦要素の並列接続は、後輪駆動の車両で使用されます。 ディスクの円錐形の配置は、エンジンコンパートメント全体に設置されたパワーユニット（前輪駆動車）で使用されます。
このようなメカニズムの欠点は、運転手がトランスミッションで使用されるオイルの品質を監視する必要があることです。 また、そのようなボックスの価格は、より複雑な設計のためにはるかに高くなります。 同時に、暑い季節でもバスケットの過熱がなく、より多くの作業リソースがあり、モーターからの電力がより効率的に除去されます。
パワーシフトデュアルクラッチ
このようなボックスの主要なメカニズムは、デュアルクラッチです。 そのデバイスには、部品の摩耗を調整するシステムが含まれています。 ほとんどのドライバーは、クラッチペダルを急に踏むと、ディスクリソースが大幅に削減されることを知っています。 ケーブルの張力に応じて、ドライバーがペダルをどの程度離すかを独自に決定できる場合、電子機器がこの手順を実行することは困難です。 そして、これは多くの車のトランスミッションの不快な操作の重要な問題です。
Powershiftマニュアルトランスミッションのダブルクラッチバスケットのデザインは、次のもので構成されています。
- ねじり振動ダンパー（この効果は、XNUMXマスのフライホイールを取り付けることで部分的に解消されます。詳細については、以下を参照してください。 ここで);
- XNUMXつのクラッチのブロック。
- ダブルリリースベアリング;
- レバータイプのXNUMXつの電気機械式アクチュエータ。
- XNUMXつの電気モーター。
典型的なパワーシフトの内訳
パワーシフトロボットを搭載した車の所有者は、ユニットの故障が発生した場合はサービスセンターに連絡する必要があります。 無視してはならない症状のいくつかを次に示します。
- ギアシフト中に異音が発生します。 通常、これはある種の軽微な故障の最初の兆候であり、最初はトランスミッションの動作にまったく影響を与えないため、多くのドライバーはこの症状を単に無視します。 確かに、メーカーは、箱の中の異音は保証の対象とならないケースであることを示しています。
- 動きの開始時に、車は急に動きます。 これは、トランスミッションがパワートレインからのワークロードを不適切に転送していることを示す最初の兆候です。 この症状の後には必ず何らかの故障が発生するため、機械の整備を遅らせないでください。
- ギアシフトは、ジャークまたはジャークを伴います。 ほとんどの場合、これはアクチュエーターを修正する必要があるという事実が原因で発生します（クラッチディスクが摩耗している、スプリングが弱くなっている、ドライブエレメントのレバーがずれているなど）。 通常のメカニックでも同じことが起こります。クラッチを時々締める必要があります。
- 移動中は振動が感じられ、スタート時には文字通り車が揺れます。
- トランスミッションの電子機器はしばしば緊急モードに入ります。 通常、この症状は、点火システムの非アクティブ化とその後のアクティブ化によって解消されます。 信頼性を高めるために、システムの自己診断を行うことができます（一部の車種で対応する関数を呼び出す方法については、以下をお読みください） ここで）電子機器にどのようなエラーが発生したかを確認します。 故障が頻繁に発生する場合は、TCMコントロールユニットの故障を示している可能性があります。
- 速度を落とすと（XNUMX番目からXNUMX番目まで）、クランチとタッピングが聞こえます。 これは対応するギアの消耗の兆候であるため、近い将来これらの部品を交換することをお勧めします。
- パワーユニットの低速（最大1300rpm）では、車両のジャークが観察されます。 加減速時にも衝撃を感じます。
事前選択タイプのPowershiftロボットボックスは、次の理由で失敗します。
- クラッチディスクがひどく摩耗している。 これは、このようなドライブトレインの最も弱い点の100つです。これは、ディスクがドライバーほどスムーズに摩擦面に押し付けられないことが多いためです。 これらの部品が著しく摩耗すると、一連のギア全体が消失する可能性があります（ギアはシャフトに接続されており、トルクは伝達されません）。 車がXNUMX万台を超える前にこのような故障が発生した場合は、ディスクのXNUMXつを交換します。 それ以外の場合は、キット全体を変更することをお勧めします。 新しいドライブを取り付けた後、ボックス内の電子機器の動作を適応させることが不可欠です。
- オイルシールが早期に摩耗した。 この場合、グリースはそれが属していないところに行き着きます。 結果は、オイルがユニットのどの部分に入ったかによって異なります。 このような損傷は、損傷した部品を交換することによってのみ取り除くことができます。
- 電磁駆動装置（ソレノイド）の故障。 これは、Powershiftロボット設計のもうXNUMXつの弱点です。 このような誤動作は、コントロールユニットによってエラーとして記録されないため、車がジャークする可能性があり、車載システムは故障を示しません。
- TCMへの機械的またはソフトウェアによる損傷。 多くの状況で（故障の性質に応じて）、デバイスはフラッシュされます。 それ以外の場合、ブロックは新しいものに変更され、特定のミシン用にステッチされます。
- 自然な摩耗と引き裂き、および電気モーターの故障の結果としての機械的故障（フォークウェッジ、ベアリングとギアの摩耗）。 このようなダメージは防げないので、現れるとパーツが変わるだけです。
- デュアルマスフライホイールの誤動作（それらについてもっと読む ここで）。 通常、このような故障には、きしみ音、ノック、不安定なクランクシャフトの回転が伴います。 フライホイールは通常、ユニットを短い間隔で分解しないようにクラッチディスクと交換されます。
Powershiftギアボックスを操作するためのヒント
Powershiftロボットへの深刻な損傷は、機械的なアナログよりも早く現れる可能性があるという事実にもかかわらず、多くの場合、そのようなトランスミッションは非常に信頼性があります。 しかし、これは車両が適切に操作されている場合にのみ可能です。 検討中のマニュアルトランスミッションを適切に操作するためのヒントを次に示します。
- 停止後（特に冬）に運転する前に、エンジンを作動させてください。 これにより、パワーユニットを適切な温度レジームにすることができます（このパラメータがどうあるべきかについては、以下をお読みください） 別々に）、ただし、トランスミッション内で潤滑剤を温めるには、この手順がさらに必要です。 氷点下の温度では、オイルが濃くなるため、システム全体にオイルが十分に送り込まれず、ウェットクラッチが車に取り付けられていると、ギアやその他の要素の潤滑が悪化します。
- 車が止まったら、トランスミッションを解放する必要があります。 これを行うには、ブレーキペダルを押したまま車を完全に停止した後、ハンドブレーキを作動させ、セレクターのレバーをニュートラルに移し（位置N）、ブレーキを解除し（ギアを解除）、ギアシフトノブがパーキング位置（P）に移動します。 この手順を実行するときは、パーキングブレーキが正しく機能していることを確認することが重要です。
- スポーティなドライビングスタイルとロボットギアボックスは相容れないコンセプトです。 このモードでは、クラッチディスクがフライホイールに鋭く押し付けられ、摩耗が加速します。 したがって、「年金受給者」の運転スタイルが嫌いな人は、このトランスミッション側をバイパスすることをお勧めします。
- 不安定な路面（氷/雪）では、駆動輪を滑らせないでください。 車が動かなくなった場合は、手動モードでエンジン回転数を下げて「トラップ」から抜け出すことをお勧めします。
- 車が渋滞や渋滞に巻き込まれた場合は、マニュアルギアシフトに切り替えることをお勧めします。 これにより、頻繁なギアシフトが防止され、バスケットがより早く消耗します。 シティモードで加速するときは、ペダルをスムーズに押して急加速を避け、エンジンを高回転にしない方がよいでしょう。
- 選択シフトモードを使用する場合は、+ /-キーを押したままにしないでください。
- 車を止めるのにXNUMX分以上かかる場合は、ブレーキペダルを踏んだままにするのではなく、ハンドブレーキを作動させた状態でトランスミッションをパーキングモードにすることをお勧めします。 このモードでは、ボックスがギアとクラッチディスクを切り離し、アクチュエーターの長時間の操作を防ぎます。 この場合、電子機器がクラッチを切断しますが、クラッチは作動し続け、メカニズムの過熱につながる可能性があるため、Dモードでブレーキペダルを踏んだ状態での駐車は短期間のはずです。
- ギアボックスの定期的なメンテナンスや、クランクケース内の潤滑油のレベルのチェックを怠ってはなりません。
パワーシフトの長所と短所
そこで、Powershift事前選択ロボットボックスの動作の特徴とその変更について検討しました。 理論的には、ユニットは効率的に動作し、快適なギアシフトを提供する必要があるようです。 この開発のプラス面とマイナス面を考えてみましょう。
Powershiftマニュアルトランスミッションの利点は次のとおりです。
- 内燃エンジンからトランスミッションの従動シャフトへのトルクの伝達は、目立ったギャップなしに発生します。
- ユニットは改善された車両ダイナミクスを提供します。
- 速度はスムーズに切り替えられます（アクセルペダルを踏む度合いとアクチュエーターのレバー構造の摩耗に依存します）。
- エンジンはよりスムーズに作動し、電子機器はユニットの負荷に応じて最も効率的なギアシフトを決定するため、車は従来のトルクコンバーターを備えたアナログよりも少ない燃料を消費します。
Powershiftロボットの欠点は次のとおりです。
- 複雑な設計。これにより、潜在的な故障ノードの数が増加します。
- （エンジン用の新しい潤滑油の充填に加えて）追加の計画的なオイル交換を行う必要があり、その品質には高い要件が課せられます。 メーカーの推奨に従って、ボックスの定期メンテナンスは最大60万回ごとに実行する必要があります。 キロメートル;
- メカニズムの修理は複雑で費用がかかり、そのような箱を理解している専門家はそれほど多くありません。 このため、ガレージでこのマニュアルトランスミッションのメンテナンス作業を行うことは不可能であり、これを節約することはできません。
- 車が流通市場で購入される場合（特にアメリカのオークションで購入する場合）、トランスミッションが何世代であるかを考慮する必要があります。 第三世代までの改造では、電子機器の操作に失敗が多かったため、そのような車は多くの否定的なレビューを集めました。
結論-ロボットボックスの操作における一般的な間違いについての短いビデオ：
質問と回答：
PowerShiftボックスはどのように機能しますか？ XNUMXつのメインドライブギアがあります。 それぞれに独自のクラッチがあります。 XNUMXつの入力シャフトがあります（XNUMXつは偶数用、もうXNUMXつは奇数ギア用）。
PowerShiftボックスにはどのくらい時間がかかりますか？ それはドライバーの運転習慣に依存します。 通常、フライホイールとクラッチユニットの交換は100万から150万キロの間必要です。 マイレージ。 ボックス自体は、そのようなXNUMXつの期間を残すことができます。
PowerShiftの何が問題になっていますか？ ロボットギアボックスは、メカニックほどスムーズに機能しません（クラッチが急激に低下することがよくあります。電子機器はこのパラメーターを調整できません）。 このため、クラッチはすぐに摩耗します。
