Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Så här sköter du din bil:Växellåda

Vad är överföringen, överföringsfallet och differentialen?

Transmissionen, växellådan och differentialen är alla relaterade delar av ett fordons drivlina som överför kraft från motorn till hjulen. Var och en spelar en viktig roll för att flytta ett fordon på vägen.

Sändning

Detta är hjärtat i drivlinan. Enkelt uttryckt, transmissionen översätter och multiplicerar motorns rotationskraft så att den kan levereras till resten av drivlinan för att flytta fordonet. Det första steget i att överföra den kraften är momentomvandlaren (i en automatisk växellåda) eller mekanisk koppling och svänghjul (i en manuell växellåda). Nästa i växellådan är en komplex serie växlar som växlas antingen genom att bygga vätsketryck i växellådan (automatisk) eller av föraren (manuell). Genom att använda olika utväxlingsförhållanden kan fordonet fungera så effektivt som möjligt samtidigt som det ger kraft att accelerera. Kraften lämnar transmissionen via en utgående axel för att gå vidare till nästa steg av kraftleverans.

Överföringsärende

En del av alla fordon som är antingen fyrhjulsdrivna eller fyrhjulsdrivna tar växellådan kraften från transmissionen och skickar den till bakaxeln (och framaxeln på fyrhjulsdrivna fordon). En växellåda kan drivas av en kedja, växlar eller till och med hydrauliskt, men den väsentliga funktionen är densamma. Många lastbilar och 4×4-fordon har en spak eller omkopplare inuti som föraren kan använda för att växla växellådan mellan att bara köra bakhjulen till att köra alla fyra hjulen. Denna funktion är väsentlig för många applikationer, såsom bogsering och körning i terräng eller på en vägyta med låg dragkraft. Växellådan är fäst på antingen transmissionen eller växellådan.

Differential

Detta är det sista steget i att leverera kraft från motorn till axlarna för att flytta hjulen. På fordon med en bakhjulsdriven layout tar differentialen emot kraft via en drivaxel som löper längs fordonet och överför den till drivaxlarna (anslutna till varje hjul). Inuti en differential finns ett komplext nätverk av växlar och lager som gör kraftleveransen möjlig. Bakhjulsdrivna fordon har bara en differential, medan all- och 4-hjulsdrivna fordon har en på både fram- och bakaxeln. Framhjulsdrivna bilar har ingen fristående differential, istället är den vanligtvis inbyggd i transmissionen (kallad växellåda).

Har olika bilar olika typer?

Absolut. Det finns fyra olika typer av transmissioner som är vanliga i moderna fordon:

  1. Den mest använda är en traditionell automatisk växellåda. Som nämnts ovan använder en automatisk växellåda en serie ventiler för att bygga vätsketryck och manipulera planetväxlar för att "växla växlar". Grundläggande automatiska växellådor kanske bara har fyra olika hastigheter (eller "växlar", som verkligen är många olika växlar som utgör olika fasta utväxlingar), men många nyare växellådor har så många som nio hastigheter. Ju fler varvtal en transmission har, desto mindre behöver motorn arbeta vid höga varv; detta resulterar i ett hopp i bränsleeffektivitet och ofta en mjukare körupplevelse.

  2. Manuella/standardväxellådor är en annan allmänt erkänd växellåda och var den ursprungliga typen som användes på tidiga fordon. De är mycket enkla jämfört med en automatisk växellåda, eftersom de har flera växlar som helt enkelt växlas av föraren. Bilar med manuell växellåda har en tredje pedal för kopplingen som föraren använder för att koppla ur motorn från växellådan för att växla.

  3. En transmission som har ökat i popularitet är den kontinuerliga variabla transmissionen (CVT). Den liknar en automatisk växellåda genom att den "växlar" sig själv, men den interna designen är väldigt annorlunda. Istället för flera fasta utväxlingsförhållanden använder de flesta CVT:er ett rem- och remskivasystem som tillåter oändliga och ständigt växlande utväxlingsförhållanden inom det tillgängliga intervallet. Resultatet är ökad bränsleeffektivitet, eftersom motorn inte behöver gå i det höga varvtalet särskilt ofta, och en mjuk gång (känslan av att växla är borta).

  4. Sista är dubbelkopplingsväxellådan (DCT), även känd som en automatiskt växlad manuell växellåda. Denna typ av transmission använder elektroniskt eller hydrauliskt styrda mekaniska kopplingar (två istället för en) för att växla. Resultatet är effektivare kraftleverans än en traditionell automatisk växellåda på grund av en direkt överföring av energi. Vissa DCT kan dock kännas väldigt ryckiga vid låga hastigheter och är dyrare att underhålla och reparera.

När det gäller överföringsfall är det små skillnader mellan fordon, men slutfunktionen är densamma. Överföringslådor kan vara kedjedrivna, kugghjulsdrivna eller till och med styrda hydrauliskt. Det finns fördelar och nackdelar med varje typ, så denna aspekt är beroende av den avsedda användningen av fordonet.

Det finns också olika typer av differentialer som används på fordon. Det vanligaste är en öppen differential. Det är här samma mängd vridmoment skickas till varje hjul och hjulen tillåts helt och hållet att svänga med olika hastigheter (vilket uppstår vid svängning). En spärrdifferential är motsatsen och låter inte hjulen snurra i olika hastigheter. Detta kan vara fördelaktigt i situationer där dragkraft är ett problem. Vissa fyrhjulsdrivna eller fyrhjulsdrivna fordon har automatiskt låsande differentialer som kan anpassas efter terrängen. Den tredje typen av differential är en differential med begränsad glidning. Denna typ används ofta i prestandafordon, eftersom den förhindrar att för mycket kraft levereras till ett hjul som saknar dragkraft. Detta förbättrar hantering och prestanda, men är också ett mer komplicerat system.

Varför misslyckas de?

Även om det finns många orsaker till att en transmission, växellåda eller differential misslyckas, är den vanligaste bristen på underhåll. Alla dessa komponenter delar det faktum att de har ett komplext nätverk av växlar som smörjs av specifik olja. Om någon av dessa delar utvecklar en läcka kan vätskenivån sjunka så lågt att det inte finns tillräcklig smörjning för växlarna, som börjar överhettas och kan misslyckas. Dessa problem kan också orsakas av vätska som är för gammal, eftersom den samlar upp fina metallpartiklar och föroreningar över tiden som minskar smörjningen den kan ge. Att ignorera läckage och vätskebytesscheman kan öka risken för denna typ av fel.

Vissa drivlinor kan ha svaga punkter på grund av tillverkningsfel. Tyvärr, i dessa fall, kanske inte ens korrekt underhåll och skötsel räcker för att förhindra fel. Men på moderna fordon har drivlinans komponenter blivit bättre och tillverkas vanligtvis för att vara starka och hålla hela fordonets livslängd.

Drivlinsfel kan också orsakas av förarmisshandel. Detta gäller särskilt på manuella växellådor, där en outbildad förare kan orsaka slipning av växlar från att stanna eller felaktigt växla. Överföringsväskor kan också skadas av felaktig användning, som att använda "4-låg" vid högre hastigheter (ett läge som endast ska användas vid låga hastigheter i situationer med låg dragkraft).

Hur vet jag om min drivlina behöver arbeta?

Ett tidigt tecken på problem som vanligtvis kan repareras utan ytterligare konsekvenser är ett vätskeläckage från transmissionen, växellådan eller differentialen. Om du märker något läckage där du parkerar ditt fordon, se till att få det undersökt och reparerat innan för mycket vätskeförlust inträffar. På moderna fordon finns det sensorer och solenoider som ingår i transmissionen. Om ett problem uppstår med en av dessa, kan kontrollampan tändas för att varna föraren om ett problem.

Det vanligaste tecknet på avancerat fel på en automatisk växellåda är vanligtvis en slirkänsla, särskilt under acceleration. En förare kan också uppleva hårda växlingar eller ökat varvtal på motorn innan växellådan kan växla. När väl dessa symtom är närvarande finns det vanligtvis ingen "räddning" av en överföring - att bygga om eller byta ut överföringen är oundvikligt. Så småningom kommer problemen att utvecklas till den punkt där transmissionen helt enkelt inte kommer att växla eller flytta.

Ett misslyckande med en överföringslåda presenterar sig ofta som oförmåga att växla mellan olika lägen (2-hjul, 4-hög och 4-låg). Vissa fordon kan ha en varningslampa närvarande om det är ett elektroniskt övervakat system.

Differentialfel kan börja med ett morrande eller mullrande ljud. Om den fortskrider till en punkt av fullständig misslyckande, kommer växlarna inuti differentialen att börja slipa och kommer att kärva helt.

Vad händer om jag inte reparerar min drivlina?

Om en del av drivlinan utvecklar en läcka (ett slags fel), kommer den att förlora vätska med tiden. Ibland är dessa läckor mycket långsamma och kanske inte orsakar omedelbara problem. En stor läcka eller en läcka som har pågått under en längre tid kommer dock att leda till låga vätskenivåer som kan orsaka skador på de inre delarna. Om en sensor eller annan elektrisk komponent går sönder kan det hända att växellådan inte växlar ordentligt och fordonet fungerar inte effektivt eller smidigt.

Om någon del av drivlinan misslyckas helt eller katastrofalt, kommer fordonet inte att vara körbart; fordonet kommer bokstavligen inte att kunna röra sig av egen kraft.

Vad kostar det och varför?

Reparationer på transmissionen, växellådan och differentialerna kan vara mindre om problemet är en liten slang- eller packningsläcka eller en billig sensor. Men dessa reparationer kan också vara extremt kostsamma på grund av komplexiteten och svårigheten att komma åt/ta bort dessa komponenter. Om en fullständig ombyggnad eller utbyte av en av dessa delar behövs, kan kostnaden vara uppemot $1000–5000. Kostnaden beror på typen av fordon, den exakta orsaken till felet och reparationsmetoden (om till exempel ombyggnad eller utbyte väljs).

Är det något som ska bytas ut samtidigt?

Denna fråga är mycket beroende av vilka reparationer som behövs, såväl som på själva fordonet. När till exempel en vätsketrågspackning byts ut, behöver vätskan bytas ut och det rekommenderas i allmänhet att byta även vätskefiltret. Många delar kan bytas ut på egen hand, eller är helt interna i växellådan/växellådan/differentialen och är inte servicebara. Teknikern som arbetar med ditt fordon kommer att ge rekommendationer baserat på det specifika fordonet och de specifika problemen.

Finns det något jag kan göra för att sänka reparationskostnaderna?

Underhåll är det främsta som kan göras för att minimera risken för fullständigt fel på drivlinans komponenter. Tillverkare anger bytesintervall för vätskorna i transmissionen, växellådan och differentialen. Det är avgörande att följa dessa rekommendationer, men oftare byte av vätskor föreslås när fordonet används för bogsering eller andra svåra ändamål.

Om ett katastrofalt fel inträffar finns det olika alternativ för reparation, av vilka några kostar mindre än andra. Det dyraste alternativet är att ersätta en komponent med en helt ny enhet (om den ens är tillgänglig). Fordonsägare väljer ofta att ha en begagnad transmission installerad, vilket kan spara mycket pengar, men riskerar att ha varit felaktigt underhåll tidigare. En begagnad växellåda eller överföringsväska med låg körsträcka är vanligtvis ett säkert kort, men inte en fullständig garanti mot för tidigt fel. En vanlig kompromiss är att bygga om en transmission eller differential. I detta fall återanvänds huset och växlarna och lagren inuti byts ut. Detta alternativ sparar pengar över att installera en helt ny del. Den är dyrare än en begagnad del, men ger också en bättre garanti och är i grunden en ny komponent. Oavsett typ eller komplexitet av reparation är det mycket viktigt att alltid använda vätska som uppfyller tillverkarens specifikationer.