Λύσεις — Αυτόματα Κιβώτια (σελ. 59-60) – ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ ΙΙ Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Αυτόματα Κιβώτια
Λύσεις στις 28 ερωτήσεις της ενότητας: κιβώτια CVT (τροχαλίες, αλυσίδα, υδραυλική/ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου), κλασσικά αυτόματα κιβώτια (μετατροπέας ροπής, πλανητικά συστήματα, συμπλέκτες/ταινιοπέδες, βαλβιδοφόρος, kickdown, κατάσταση ανάγκης, parking, σειριακή λειτουργία), υπολογισμοί σχέσεων πλανητικού μηχανισμού.
Πλεονεκτήματα κιβωτίων CVT
Ερώτηση: Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των κιβωτίων συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης;
Απάντηση:
- Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των κιβωτίων συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κιβώτια CVT επιτρέπουν στον κινητήρα να λειτουργεί συνεχώς στην περιοχή στροφών όπου παρουσιάζει τη μέγιστη ροπή και απόδοση, μεγιστοποιώντας έτσι την οικονομία καυσίμου. Επιπλέον, επειδή η σχέση μετάδοσης μεταβάλλεται συνεχόμενα και όχι σε διακριτές βαθμίδες, παρουσιάζουν ιδιαίτερα ομαλή λειτουργία στην αλλαγή των «ταχυτήτων», χωρίς τα αισθητά τινάγματα ενός συμβατικού κιβωτίου, κάτι που τα κάνει ιδιαίτερα βολικά για την καθημερινή κίνηση μέσα στην πόλη. Τέλος, το εύρος των σχέσεών τους είναι συνήθως μεγαλύτερο από ένα αντίστοιχο μηχανικό κιβώτιο, με πρακτικά πολύ περισσότερες διαθέσιμες ενδιάμεσες σχέσεις.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ο κινητήρας λειτουργεί στην περιοχή μέγιστης απόδοσης/οικονομίας καυσίμου, ιδιαίτερα ομαλή αλλαγή σχέσεων, μεγαλύτερο εύρος σχέσεων μετάδοσης
Βασική αρχή λειτουργίας CVT
Ερώτηση: Περιγράψτε τη βασική αρχή λειτουργίας του κιβωτίου συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης.
Απάντηση:
- Περιγράψτε τη βασική αρχή λειτουργίας του κιβωτίου συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η μετάδοση της κίνησης σε ένα κιβώτιο CVT γίνεται μέσω ενός ιμάντα σταθερού μήκους που συνδέει δύο τροχαλίες κωνικής διατομής και μεταβλητής διαμέτρου, μία στον άξονα εισόδου και μία στον άξονα εξόδου. Η σχέση μετάδοσης ισούται με τον λόγο των διαμέτρων των δύο τροχαλιών· καθώς η διάμετρος μιας τροχαλίας μεταβάλλεται (μέσω μετακίνησης των κωνικών της τμημάτων πάνω στον άξονά της με υδραυλικό σύστημα), αναγκαστικά μεταβάλλεται αντίστροφα και η διάμετρος της άλλης, αφού ο ιμάντας έχει σταθερό μήκος. Έτσι, αλλάζοντας συνεχόμενα τις διαμέτρους των δύο τροχαλιών, μπορεί να επιτευχθεί ένα ολόκληρο συνεχές φάσμα σχέσεων μετάδοσης, από την πιο κοντή έως την πιο μακριά, χωρίς διακριτές βαθμίδες όπως σε ένα συμβατικό κιβώτιο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ιμάντας σταθερού μήκους ανάμεσα σε δύο τροχαλίες μεταβλητής διαμέτρου· η σχέση μετάδοσης = λόγος διαμέτρων, που μεταβάλλεται συνεχόμενα μέσω υδραυλικού συστήματος
Λειτουργία συστήματος τροχαλιών
Ερώτηση: Περιγράψτε τη λειτουργία του συστήματος τροχαλιών.
Απάντηση:
- Περιγράψτε τη λειτουργία του συστήματος τροχαλιών.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κάθε τροχαλία ενός CVT αποτελείται από δύο κωνικά τμήματα τοποθετημένα το ένα απέναντι στο άλλο πάνω στον ίδιο άξονα, σχηματίζοντας ένα «V» μέσα στο οποίο περνά ο ιμάντας ή η αλυσίδα. Μέσω ενός υδραυλικού συστήματος, τα δύο κωνικά τμήματα μπορούν να μετακινηθούν πλησιέστερα ή μακρύτερα μεταξύ τους πάνω στον άξονά τους: όσο απομακρύνονται, το «V» ανοίγει και ο ιμάντας γλιστράει πιο κοντά στον άξονα περιστροφής, μειώνοντας την ενεργή διάμετρο της τροχαλίας· όσο πλησιάζουν, το «V» κλείνει και ο ιμάντας ανεβαίνει σε μεγαλύτερη διάμετρο. Όταν η τροχαλία εισόδου βρίσκεται στη μικρότερη διάμετρό της, η τροχαλία εξόδου βρίσκεται ταυτόχρονα στη μεγαλύτερή της, δίνοντας την πιο κοντή σχέση μετάδοσης· καθώς η διάμετρος εισόδου μεγαλώνει σταδιακά, η διάμετρος εξόδου μικραίνει αντίστοιχα, μέχρι να φτάσουμε στη μεγαλύτερη σχέση μετάδοσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κάθε τροχαλία έχει δύο κωνικά τμήματα που ανοιγοκλείνουν υδραυλικά, μεταβάλλοντας τη διάμετρο όπου κάθεται ο ιμάντας· η αντίστροφη μεταβολή στις δύο τροχαλίες δίνει τη σχέση μετάδοσης
Αλυσίδα μετάδοσης κίνησης CVT
Ερώτηση: Περιγράψτε την αλυσίδα μετάδοσης κίνησης.
Απάντηση:
- Περιγράψτε την αλυσίδα μετάδοσης κίνησης.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στις πρώτες εφαρμογές CVT το μέσο μεταφοράς κίνησης ήταν κωνικός ιμάντας από ελαστικό, ο οποίος στη συνέχεια αντικαταστάθηκε από ειδική μεταλλική αλυσίδα, ώστε να αντέχει τα μεγαλύτερα φορτία. Υπάρχουν διαφορετικά είδη τέτοιων αλυσίδων, όπως η αλυσίδα με μεταλλικούς κρίκους ή η αλυσίδα με ελάσματα βασικών στοιχείων σχήματος Τ που ενώνονται μεταξύ τους με ελάσματα. Η μεταφορά της ροπής επιτυγχάνεται μέσω της τάνυσης (τεντώματος) της αλυσίδας και της τριβής των στοιχείων της με τα τοιχώματα («V») των τροχαλιών, γι' αυτό απαιτείται σωστός συγχρονισμός στο άνοιγμα των δύο τροχαλιών — διαφορετικά προκύπτει ολίσθηση της αλυσίδας πάνω στην τροχαλία και κενό στη μεταδιδόμενη ροπή. Το βασικό μειονέκτημα της αλυσίδας είναι η δημιουργία θορύβου· για να το περιορίσουν οι κατασκευαστές, οι κρίκοι της αλυσίδας κατασκευάζονται σε δύο διαφορετικά μεγέθη, ώστε να μη «χτυπούν» στις τροχαλίες με την ίδια συχνότητα, αποφεύγοντας τον συντονισμό και τον ενοχλητικό θόρυβο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ειδική μεταλλική αλυσίδα (κρίκοι ή ελάσματα Τ) αντί ελαστικού ιμάντα· μεταφέρει ροπή μέσω τάνυσης/τριβής, με κρίκους δύο μεγεθών για αποφυγή συντονισμού/θορύβου
Λειτουργία υδραυλικής μονάδας (CVT)
Ερώτηση: Περιγράψτε τη λειτουργία της υδραυλικής μονάδας.
Απάντηση:
- Περιγράψτε τη λειτουργία της υδραυλικής μονάδας.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η υδραυλική μονάδα (βαλβιδοφόρος) ενός κιβωτίου CVT είναι ένα περίπλοκο εξάρτημα που έχει σκοπό να ελέγχει την πίεση των υδραυλικών κυκλωμάτων, μέσω των οποίων λειτουργούν τόσο οι υγροί συμπλέκτες όσο και ο υδραυλικός μηχανισμός των τροχαλιών. Περιλαμβάνει μια σειρά ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων, οι οποίες τροφοδοτούνται με ρεύμα από την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, που καθορίζει το σταδιακό άνοιγμα και κλείσιμό τους, καθώς και σύνδεση με τον επιλογέα ταχυτήτων, ο οποίος καθορίζει την επιλογή κίνησης εμπρός (D) ή όπισθεν (R). Πέρα από τις λειτουργίες ενεργοποίησης των συμπλεκτών και των τροχαλιών, η υδραυλική μονάδα περιλαμβάνει και συστήματα ασφαλείας, τα οποία προστατεύουν το σύστημα σε περίπτωση αύξησης της πίεσης πάνω από τα επιτρεπόμενα όρια ή υπερθέρμανσης κάποιου συμπλέκτη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ελέγχει την πίεση των υδραυλικών κυκλωμάτων υγρών συμπλεκτών/τροχαλιών μέσω ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων· περιλαμβάνει και συστήματα ασφαλείας (υπερπίεση, υπερθέρμανση)
Αισθητήρες ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου CVT
Ερώτηση: Από ποιους αισθητήρες παίρνει σήματα η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου;
Απάντηση:
- Από ποιους αισθητήρες παίρνει σήματα η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου ενός κιβωτίου CVT λαμβάνει πληροφορίες από τρεις κύριες πηγές: από την αντίστοιχη ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του κινητήρα (θέση πεντάλ γκαζιού, θέση φρένου), από τον επιλογέα ταχυτήτων και από διάφορους αισθητήρες του ίδιου του κιβωτίου, όπως τον αισθητήρα ταχύτητας στροφών του κινητήρα και τον αισθητήρα θερμοκρασίας του υγρού του κιβωτίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Από τη μονάδα ελέγχου κινητήρα (πεντάλ γκαζιού/φρένου), από τον επιλογέα ταχυτήτων και από αισθητήρες όπως στροφών κινητήρα και θερμοκρασίας λαδιού κιβωτίου
Κύριος παράγοντας λειτουργίας ηλεκτρονικής μονάδας
Ερώτηση: Ποιος είναι ο κύριος παράγοντας στη λειτουργία της ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου;
Απάντηση:
- Ποιος είναι ο κύριος παράγοντας στη λειτουργία της ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο κύριος παράγοντας που καθορίζει τη λειτουργία και τον προγραμματισμό της ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου είναι το πάτημα του πεντάλ του γκαζιού, το οποίο υποδηλώνει την επιθυμία του οδηγού για επιτάχυνση ή για πιο ήπια οδήγηση. Ανάλογα με το πόσο πατημένο είναι το πεντάλ, η μονάδα αποφασίζει διαφορετικά τη στιγμή και τον τρόπο σύμπλεξης και αλλαγής της σχέσης μετάδοσης — για παράδειγμα, με πλήρες φορτίο (φουλ γκάζι) επιλέγεται η κοντύτερη σχέση με απότομη σύμπλεξη σε υψηλές στροφές, ενώ με χαμηλό φορτίο η σύμπλεξη γίνεται σταδιακά από χαμηλότερες στροφές.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το πάτημα του πεντάλ του γκαζιού (φορτίο κινητήρα), που εκφράζει την επιθυμία του οδηγού
Λειτουργία κιβωτίου με πλήρες/μερικό φορτίο
Ερώτηση: Περιγράψτε τη λειτουργία του κιβωτίου με πλήρες και μερικό φορτίο.
Απάντηση:
- Περιγράψτε τη λειτουργία του κιβωτίου με πλήρες και μερικό φορτίο.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν ο οδηγός εκκινεί με πλήρες φορτίο (πεντάλ γκαζιού πατημένο τέρμα, «φουλ γκάζι»), το κιβώτιο CVT επιλέγει την κοντύτερη σχέση μετάδοσης για την πιο εύκολη και δυναμική εκκίνηση του αυτοκινήτου, και η σύμπλεξη πραγματοποιείται απότομα μόνο όταν οι στροφές του κινητήρα ξεπεράσουν τις 3.800 σ.α.λ. Στη συνέχεια η σχέση μετάδοσης μεταβάλλεται σταδιακά, ώστε η ταχύτητα του αυτοκινήτου να αυξάνεται παράλληλα με τις στροφές λειτουργίας του κινητήρα. Αντίθετα, με χαμηλό φορτίο (π.χ. πεντάλ γκαζιού στο 40%, οικονομική οδήγηση), η σύμπλεξη γίνεται από πολύ χαμηλότερες στροφές και σταδιακά, με ελάχιστη ολίσθηση, ενώ οι στροφές του κινητήρα αυξάνονται ελάχιστα, καθώς οι αλλαγές της σχέσης μετάδοσης γίνονται γρηγορότερα προκειμένου να επιτευχθεί η αύξηση της ταχύτητας με τον πιο οικονομικό τρόπο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Με πλήρες φορτίο: κοντή σχέση, απότομη σύμπλεξη πάνω από 3.800 σ.α.λ. Με χαμηλό φορτίο: σταδιακή σύμπλεξη από χαμηλές στροφές, γρήγορη μεταβολή σχέσης για οικονομία
Αισθητήρες επιλογέα ταχυτήτων
Ερώτηση: Τι είδους αισθητήρες χρησιμοποιούνται στον επιλογέα ταχυτήτων;
Απάντηση:
- Τι είδους αισθητήρες χρησιμοποιούνται στον επιλογέα ταχυτήτων;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στον επιλογέα ταχυτήτων ενός σύγχρονου CVT (π.χ. Audi Multitronic) χρησιμοποιούνται αισθητήρες τύπου Hall, τοποθετημένοι έτσι ώστε να ανιχνεύουν τη θέση στην οποία μετακινεί ο οδηγός τον επιλογέα. Στη λειτουργία σειριακής επιλογής υπάρχει, για παράδειγμα, διακόπτης Tiptronic με τρεις αισθητήρες Hall, ενώ για τη γενικότερη θέση του επιλογέα (P, N, R, D κ.λπ.) χρησιμοποιούνται τέσσερις αισθητήρες Hall θέσης επιλογέα. Όταν ο επιλογέας μετακινηθεί σε κάποια θέση, ενεργοποιείται ο αντίστοιχος αισθητήρας Hall, οπότε στέλνεται σήμα προς την υδραυλική και την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αισθητήρες τύπου Hall (π.χ. Audi Multitronic: 3 αισθητήρες Hall για το Tiptronic + 4 αισθητήρες Hall θέσης επιλογέα)
Σκοπός σειριακής λειτουργίας σε CVT
Ερώτηση: Για ποιο λόγο υπάρχει η σειριακή λειτουργία;
Απάντηση:
- Για ποιο λόγο υπάρχει η σειριακή λειτουργία;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σειριακή λειτουργία υπάρχει προκειμένου να δοθεί στον οδηγό η δυνατότητα να αισθανθεί ότι ελέγχει ο ίδιος τις αλλαγές «ταχυτήτων», κάτι που δεν συμβαίνει στη συμβατική λειτουργία ενός CVT, όπου η σχέση μετάδοσης μεταβάλλεται εντελώς αυτόματα και συνεχόμενα χωρίς αίσθηση διακριτών σχέσεων. Με τη σειριακή λειτουργία, ο οδηγός μπορεί να «ανεβάζει» ή να «κατεβάζει» χειροκίνητα μία προς μία, μεταξύ ενός συγκεκριμένου αριθμού διαθέσιμων «σχέσεων», ενώ η κεντρική ηλεκτρονική μονάδα προσομοιώνει αυτές τις σχέσεις κινώντας τις τροχαλίες σε συγκεκριμένες, προκαθορισμένες θέσεις. Αυτό προσφέρει μεγαλύτερη αίσθηση ελέγχου και σπορ οδήγησης, ιδιαίτερα χρήσιμη σε καταστάσεις όπως το φρενάρισμα με τον κινητήρα ή η οδήγηση σε κατηφόρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Για να δώσει στον οδηγό αίσθηση χειροκίνητου ελέγχου (ανέβασμα/κατέβασμα μία-μία), με την ηλεκτρονική μονάδα να προσομοιώνει συγκεκριμένες σχέσεις κινώντας τις τροχαλίες σε καθορισμένες θέσεις
Ανάγκη χρήσης αυτόματων κιβωτίων
Ερώτηση: Ποια είναι η ανάγκη χρήσης αυτομάτων κιβωτίων;
Απάντηση:
- Ποια είναι η ανάγκη χρήσης αυτομάτων κιβωτίων;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η βασική ανάγκη χρήσης αυτόματων κιβωτίων προκύπτει από την επιθυμία των οδηγών για ένα κιβώτιο ταχυτήτων χωρίς χειροκίνητες αλλαγές — μια από τις παλιότερες απαιτήσεις, αφού απαλλάσσει τον οδηγό από την ανάγκη χειρισμού πεντάλ συμπλέκτη και μοχλού ταχυτήτων. Τα εξελιγμένα, ηλεκτρονικά υποβοηθούμενα αυτόματα κιβώτια προσφέρουν σήμερα σημαντικά πλεονεκτήματα, όχι μόνο στην άνεση της οδήγησης (ιδιαίτερα χρήσιμη στην καθημερινή κίνηση της πόλης), αλλά και στην οικονομία καυσίμου, αφού ο ηλεκτρονικός εγκέφαλος μπορεί να διαχειρίζεται τη λειτουργία του κινητήρα στο εύρος στροφών όπου παρουσιάζει τη μέγιστη απόδοσή του, καθώς και σε μειωμένες φθορές, αφού αντικαθιστούν τον συμβατικό μηχανικό συμπλέκτη με μετατροπέα ροπής ή ηλεκτρομαγνητικό συμπλέκτη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Απελευθέρωση του οδηγού από πεντάλ συμπλέκτη/χειροκίνητες αλλαγές· άνεση οδήγησης, οικονομία καυσίμου (βέλτιστη λειτουργία κινητήρα), μειωμένες φθορές
Λειτουργία επιλογέα θέσεων αυτόματου κιβωτίου
Ερώτηση: Περιγράψτε τη λειτουργία του επιλογέα θέσεων του αυτόματου κιβωτίου.
Απάντηση:
- Περιγράψτε τη λειτουργία του επιλογέα θέσεων του αυτόματου κιβωτίου.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο επιλογέας ενός τυπικού αυτόματου κιβωτίου διαθέτει τις θέσεις P (parking — στάση, το κιβώτιο είναι μπλοκαρισμένο και δεν επιτρέπεται η κίνηση), N (neutral/νεκρά — ο κινητήρας είναι αποσυνδεδεμένος από το κιβώτιο), R (reverse — όπισθεν), D (drive — μπροστινή κίνηση, με το κιβώτιο να μπορεί να επιλέξει τις 3 πρώτες ταχύτητες και την τελική σχέση οβερντράιβ), 2 (μπροστινή κίνηση, μόνο 1η και 2η ταχύτητα) και L/Low (μπροστινή κίνηση, μόνο 1η ταχύτητα). Οι θέσεις 2 και L χρησιμοποιούνται όταν ο οδηγός θέλει να εκμεταλλευτεί τη μέγιστη ισχύ του κινητήρα σε υψηλότερες στροφές, όπως σε περίπτωση ρυμούλκησης. Για λόγους ασφαλείας, η μετακίνηση του επιλογέα από τη θέση P σε οποιαδήποτε άλλη θέση επιτρέπεται μόνο αν ο οδηγός πατήσει ταυτόχρονα το πεντάλ του φρένου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- P (μπλοκαρισμένο/στάση), N (νεκρά), R (όπισθεν), D (1η-3η+οβερντράιβ), 2 (1η-2η), L (μόνο 1η)· μετακίνηση από P απαιτεί ταυτόχρονο πάτημα φρένου
Λειτουργία kickdown
Ερώτηση: Τι είναι η λειτουργία Kickdown;
Απάντηση:
- Τι είναι η λειτουργία Kickdown;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η λειτουργία «kickdown» χρησιμοποιείται από τον οδηγό όταν επιθυμεί να επιταχύνει απότομα, πατώντας τέρμα το πεντάλ του γκαζιού. Σε αυτή την περίπτωση, ο ηλεκτρονικός εγκέφαλος του αυτόματου κιβωτίου «κατεβάζει» άμεσα μία ή δύο ταχύτητες, ανεβάζοντας τις στροφές λειτουργίας του κινητήρα, ώστε να αυξηθεί η αποδιδόμενη ισχύς και ροπή και το αυτοκίνητο να επιταχύνει γρήγορα, ακριβώς όπως θα έκανε ένας οδηγός χειροκίνητου κιβωτίου κατεβάζοντας ο ίδιος ταχύτητα για ξεπέρασμα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Απότομο κατέβασμα μίας ή δύο ταχυτήτων όταν ο οδηγός πατήσει τέρμα το γκάζι, για μέγιστη επιτάχυνση
Κύρια εξαρτήματα αυτόματου κιβωτίου
Ερώτηση: Ποια είναι τα κύρια εξαρτήματα ενός αυτόματου κιβωτίου;
Απάντηση:
- Ποια είναι τα κύρια εξαρτήματα ενός αυτόματου κιβωτίου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κύρια εξαρτήματα ενός κλασσικού αυτόματου κιβωτίου είναι: ο υδροδυναμικός μετατροπέας ροπής, για τη μεταφορά της κίνησης από τον κινητήρα στο κιβώτιο· η αντλία παροχής υγρού των υδραυλικών μηχανισμών του κιβωτίου· οι πλανητικοί μηχανισμοί, για την επιλογή των σχέσεων μετάδοσης· οι μηχανισμοί σύμπλεξης των διαφορετικών σχέσεων μετάδοσης, όπως οι υδραυλικοί συμπλέκτες ή οι ταινιοπέδες (φρένα)· η υδραυλική μονάδα με τις ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες για την ενεργοποίηση των μηχανισμών σύμπλεξης, γνωστή και ως «βαλβιδοφόρος»· ο επιλογέας θέσεων ταχυτήτων· και η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου λειτουργίας του κιβωτίου, στα ηλεκτρονικά ελεγχόμενα κιβώτια.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μετατροπέας ροπής, αντλία υγρού, πλανητικοί μηχανισμοί, μηχανισμοί σύμπλεξης (συμπλέκτες/ταινιοπέδες), υδραυλική μονάδα (βαλβιδοφόρος), επιλογέας θέσεων, ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου
Σύνδεση αντλίας υγρού αυτόματου κιβωτίου
Ερώτηση: Με τι συνδέεται η αντλία υγρού του αυτόματου κιβωτίου;
Απάντηση:
- Με τι συνδέεται η αντλία υγρού του αυτόματου κιβωτίου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η αντλία υγρού ενός αυτόματου κιβωτίου είναι συνδεδεμένη με το περίβλημα (κέλυφος) του υδροδυναμικού μετατροπέα ροπής και παίρνει κίνηση απευθείας από τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα, μέσω του κελύφους του μετατροπέα. Επιπλέον, η αντλία περιλαμβάνει και τη βάση του στάτορα του μετατροπέα ροπής, με τον οποίο είναι συνδεδεμένη μέσω πολύσφηνης σύνδεσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Με το κέλυφος του υδροδυναμικού μετατροπέα ροπής (παίρνει κίνηση απευθείας από τον στροφαλοφόρο άξονα)· περιλαμβάνει και τη βάση του στάτορα
Αρχή λειτουργίας πλανητικού συστήματος μετάδοσης
Ερώτηση: Περιγράψτε την αρχή λειτουργίας ενός πλανητικού συστήματος μετάδοσης.
Απάντηση:
- Περιγράψτε την αρχή λειτουργίας ενός πλανητικού συστήματος μετάδοσης.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ένα πλανητικό σύστημα αποτελείται από τρία βασικά εξαρτήματα: το κεντρικό γρανάζι (ήλιος), το σύστημα των πλανητών (γρανάζια τοποθετημένα γύρω από τον ήλιο, με τους άξονές τους στερεωμένους σε έναν κοινό φορέα, σε μόνιμη εμπλοκή τόσο με τον ήλιο όσο και με τη στεφάνη) και τη στεφάνη με την εσωτερική οδόντωση, η οποία περιβάλλει όλο το σύστημα. Η κίνηση μπορεί να μεταδοθεί μέσω οποιουδήποτε από τα τρία αυτά εξαρτήματα, όμως για να υπάρξει πραγματική μετάδοση κίνησης θα πρέπει ένα από αυτά να είναι ακινητοποιημένο — αν κανένα δεν είναι σταθερό, το σύστημα βρίσκεται σε «νεκρό σημείο» και η κίνηση δεν μεταφέρεται πουθενά. Ανάλογα με το ποιο εξάρτημα ακινητοποιείται (συνήθως μέσω ταινιοπέδης-φρένου) και ποια είναι η είσοδος/έξοδος της κίνησης, προκύπτει διαφορετική σχέση μετάδοσης — μειωτήρας, πολλαπλασιαστής στροφών, ή ακόμη και αναστροφή της φοράς περιστροφής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τρία μέρη (ήλιος, φορέας πλανητών, στεφάνη)· απαιτείται ένα ακινητοποιημένο για να υπάρχει μετάδοση κίνησης· ο συνδυασμός εισόδου/εξόδου/σταθερού δίνει διαφορετική σχέση (μείωση/πολλαπλασιασμό/αναστροφή)
Υπολογισμός ταχυτήτων εξόδου πλανητικού συστήματος
Ερώτηση: Στο πλανητικό σύστημα με τα χαρακτηριστικά ΖΒ=64, ΖΑ=28, υπολογίστε την ταχύτητα εξόδου ω στις έξι περιπτώσεις του πίνακα (Β-C-3.500, Α-Β-1.200, C-Α-1.000, Α-C-1.200, Β-Α-2.500, C-Β-3.800 σ.α.λ.).
Απάντηση:
- Στο πλανητικό σύστημα με τα χαρακτηριστικά ΖΒ = 64, ΖΑ = 28, υπολογίστε την ταχύτητα εξόδου στις παρακάτω περιπτώσεις.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Χρησιμοποιώντας τους τύπους του Πίνακα 1.4 (Α=ήλιος, Β=στεφάνη, C=άξονας πλανητών, με I=ω_εισόδου/ω_εξόδου, ZA=28, ZB=64) προκύπτουν τα εξής: (1) Είσοδος Β, σταθερό C, ω=3.500 σ.α.λ.: εδώ είσοδος Β, έξοδος Α, σταθερό C, άρα I=-ΖΑ/ΖΒ=-28/64=-0,4375, οπότε ω_εξόδου=3.500/(-0,4375)=-8.000 σ.α.λ. (το αρνητικό πρόσημο δείχνει αντίστροφη φορά περιστροφής). (2) Είσοδος Α, σταθερό Β, ω=1.200 σ.α.λ.: εδώ έξοδος C, I=1+ΖΒ/ΖΑ=1+64/28=23/7≈3,286, ω_εξόδου=1.200/3,286≈365,2 σ.α.λ. (3) Είσοδος C, σταθερό Α, ω=1.000 σ.α.λ.: εδώ έξοδος Β, I=1/(1+ΖΑ/ΖΒ)=1/(1+28/64)=16/23≈0,696, ω_εξόδου=1.000/0,696≈1.437,5 σ.α.λ. (4) Είσοδος Α, σταθερό C, ω=1.200 σ.α.λ.: εδώ έξοδος Β, I=-ΖΒ/ΖΑ=-64/28≈-2,286, ω_εξόδου=1.200/(-2,286)=-525 σ.α.λ. (αντίστροφη φορά). (5) Είσοδος Β, σταθερό Α, ω=2.500 σ.α.λ.: εδώ έξοδος C, I=1+ΖΑ/ΖΒ=1+28/64=23/16≈1,4375, ω_εξόδου=2.500/1,4375≈1.739,1 σ.α.λ. (6) Είσοδος C, σταθερό Β, ω=3.800 σ.α.λ.: εδώ έξοδος Α, I=1/(1+ΖΒ/ΖΑ)=1/(23/7)=7/23≈0,3043, ω_εξόδου=3.800/0,3043≈12.485,7 σ.α.λ.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- (1) -8.000 σ.α.λ. (αντίστροφη φορά) (2) ≈365,2 σ.α.λ. (3) 1.437,5 σ.α.λ. (4) -525 σ.α.λ. (αντίστροφη φορά) (5) ≈1.739,1 σ.α.λ. (6) ≈12.485,7 σ.α.λ.
Νεκρό σημείο σε πλανητικό σύστημα
Ερώτηση: Τι είναι το νεκρό σημείο σε ένα πλανητικό σύστημα;
Απάντηση:
- Τι είναι το νεκρό σημείο σε ένα πλανητικό σύστημα;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το «νεκρό σημείο» σε ένα πλανητικό σύστημα είναι η κατάσταση κατά την οποία κανένα από τα τρία βασικά εξαρτήματά του (ήλιος, φορέας πλανητών, στεφάνη) δεν είναι ακινητοποιημένο. Σε αυτή την περίπτωση, ακόμη κι αν κάποιο από τα εξαρτήματα αρχίσει να περιστρέφεται (π.χ. λόγω κίνησης από τον κινητήρα), η κίνηση δεν μεταφέρεται τελικά πουθενά, δηλαδή το σύστημα δεν αποδίδει καμία ουσιαστική μετάδοση κίνησης προς την έξοδο — αντιστοιχεί ουσιαστικά στη «νεκρά» θέση ενός κιβωτίου ταχυτήτων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η κατάσταση όπου κανένα από τα τρία εξαρτήματα (ήλιος/φορέας/στεφάνη) δεν είναι ακινητοποιημένο, οπότε η κίνηση δεν μεταφέρεται τελικά πουθενά
Σύνδεση δύο πλανητικών συστημάτων
Ερώτηση: Περιγράψτε τη σύνδεση δύο πλανητικών συστημάτων.
Απάντηση:
- Περιγράψτε τη σύνδεση δύο πλανητικών συστημάτων.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε ένα πραγματικό αυτόματο κιβώτιο πολλών σχέσεων (π.χ. τεσσάρων ταχυτήτων) χρησιμοποιούνται συνήθως δύο συνδεδεμένα πλανητικά συστήματα. Ο φορέας των πλανητών του 1ου συστήματος είναι σταθερά συνδεδεμένος με τη στεφάνη του 2ου συστήματος, ενώ αντίστοιχα ο φορέας των πλανητών του 2ου συστήματος είναι συνδεδεμένος με τη στεφάνη του 1ου συστήματος. Το γρανάζι εξόδου του κιβωτίου είναι συνδεδεμένο, μέσω πολύσφηνης σύνδεσης, με τον άξονα του φορέα των πλανητών του 1ου συστήματος, και από εκεί η κίνηση μεταφέρεται μέσω ενός μειωτήρα στροφών στο διαφορικό. Με την επιλεκτική ενεργοποίηση διαφόρων συμπλεκτών και φρένων, άλλα εξαρτήματα των δύο πλανητικών συστημάτων παίρνουν κίνηση και άλλα ακινητοποιούνται κάθε φορά, με αποτέλεσμα να προκύπτει η κατάλληλη τελική σχέση μετάδοσης για κάθε ταχύτητα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ο φορέας πλανητών του 1ου συστήματος συνδέεται με τη στεφάνη του 2ου (και αντίστροφα)· η επιλεκτική εμπλοκή συμπλεκτών/φρένων δίνει τις διάφορες σχέσεις μετάδοσης
Χρήση φρένων και συμπλεκτών στο αυτόματο κιβώτιο
Ερώτηση: Για ποιο λόγο χρησιμοποιούνται τα φρένα και οι συμπλέκτες στο αυτόματο κιβώτιο;
Απάντηση:
- Για ποιο λόγο χρησιμοποιούνται τα φρένα και οι συμπλέκτες στο αυτόματο κιβώτιο;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα φρένα (ταινιοπέδες) και οι συμπλέκτες χρησιμοποιούνται στο αυτόματο κιβώτιο επειδή είναι απαραίτητο, σε κάθε πλανητικό σύστημα, ένα από τα βασικά του εξαρτήματα (ήλιος, φορέας πλανητών ή στεφάνη) να ακινητοποιείται, ενώ τα άλλα δύο λειτουργούν ως είσοδος και έξοδος της κίνησης — διαφορετικά το σύστημα βρίσκεται σε «νεκρό σημείο» και δεν μεταδίδεται καμία κίνηση. Οι συμπλέκτες χρησιμοποιούνται για να συνδέουν κινητικά δύο εξαρτήματα μεταξύ τους (π.χ. τον πρωτεύοντα άξονα με τον ήλιο ενός συστήματος), ενώ οι ταινιοπέδες (φρένα) χρησιμοποιούνται για να ακινητοποιούν ένα εξάρτημα του πλανητικού συστήματος (π.χ. σφίγγοντας γύρω από ένα τύμπανο). Με τον κατάλληλο συνδυασμό ενεργοποίησης συμπλεκτών και φρένων για κάθε σχέση, επιτυγχάνεται η επιθυμητή σχέση μετάδοσης του κιβωτίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Για να ακινητοποιούν (φρένα/ταινιοπέδες) ή να συνδέουν κινητικά (συμπλέκτες) τα εξαρτήματα των πλανητικών συστημάτων, ώστε να προκύπτει η κατάλληλη σχέση μετάδοσης για κάθε ταχύτητα
Λειτουργία ταινιοπέδης
Ερώτηση: Πώς λειτουργεί μια ταινιοπέδη;
Απάντηση:
- Πώς λειτουργεί μια ταινιοπέδη;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μια ταινιοπέδη (φρένο) αποτελείται από ένα τύμπανο (συνδεδεμένο με το εξάρτημα του πλανητικού συστήματος που πρέπει να ακινητοποιηθεί), μια ταινία που τυλίγεται γύρω από το τύμπανο, και ένα υδραυλικό έμβολο. Όταν η ηλεκτρονική/υδραυλική μονάδα ελέγχου δώσει εντολή, το υδραυλικό έμβολο ενεργοποιείται υπό πίεση λαδιού (η πίεση ελέγχεται από τη σχετική βαλβίδα του βαλβιδοφόρου) και σφίγγει την ταινία γύρω από το τύμπανο, δημιουργώντας τριβή που ακινητοποιεί το τύμπανο και, άρα, τον άξονα του εξαρτήματος του πλανητικού συστήματος με το οποίο είναι συνδεδεμένο (π.χ. τον άξονα του ήλιου).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Υδραυλικό έμβολο σφίγγει μια ταινία γύρω από τύμπανο, ακινητοποιώντας το εξάρτημα (π.χ. άξονα ήλιου) με το οποίο είναι συνδεδεμένο το τύμπανο
Λειτουργία υγρού συμπλέκτη σε αυτόματο κιβώτιο
Ερώτηση: Περιγράψτε τη λειτουργία ενός υγρού συμπλέκτη.
Απάντηση:
- Περιγράψτε τη λειτουργία ενός υγρού συμπλέκτη.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο υγρός (πολύδισκος) συμπλέκτης ενός αυτόματου κιβωτίου αποτελείται από σειρά δισκάκιων εμβαπτισμένων σε λάδι, τα οποία μεταφέρουν την κίνηση όταν πιεστούν και συμπλέξουν μεταξύ τους. Η ενεργοποίηση αυτή γίνεται με την πίεση του υγρού που παρέχεται μέσω των βαλβίδων της υδραυλικής μονάδας (βαλβιδοφόρου) — όταν η πίεση αυξηθεί κατάλληλα, τα δισκάκια πιέζονται και συμπλέκουν, μεταφέροντας την κίνηση σε κάποιο εξάρτημα του πλανητικού μηχανισμού (φορέα, ήλιο ή στεφάνη). Πέρα από τη σύνδεση δύο περιστρεφόμενων εξαρτημάτων, υπάρχει και η περίπτωση ο υδραυλικός συμπλέκτης να χρησιμοποιείται για να ακινητοποιήσει ένα κινούμενο εξάρτημα, οπότε στην περίπτωση αυτή λειτουργεί ουσιαστικά σαν φρένο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Δισκάκια σε λάδι που συμπλέκουν με πίεση υγρού (μέσω βαλβιδοφόρου), μεταφέροντας κίνηση σε εξάρτημα του πλανητικού μηχανισμού — μπορεί επίσης να λειτουργήσει σαν φρένο, ακινητοποιώντας ένα εξάρτημα
Βασικές βαλβίδες βαλβιδοφόρου
Ερώτηση: Ποιες βασικές βαλβίδες περιλαμβάνει ο βαλβιδοφόρος;
Απάντηση:
- Ποιες βασικές βαλβίδες περιλαμβάνει ο βαλβιδοφόρος;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο βαλβιδοφόρος (υδραυλική μονάδα ελέγχου) ενός αυτόματου κιβωτίου περιλαμβάνει τρεις κατηγορίες βασικών βαλβίδων: τρεις ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες διαμόρφωσης παλμών, οι οποίες ελέγχουν σταδιακά την πίεση προς τα φρένα και τους συμπλέκτες· δύο ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες μεταγωγής (on/off), οι οποίες ελέγχουν τη δίοδο του λαδιού προς τους συμπλέκτες και τα φρένα, καθώς και προς τον συμπλέκτη του μετατροπέα ροπής· και την κύρια βαλβίδα, η οποία ρυθμίζει τη γενική υδραυλική πίεση του λαδιού μέσα στο κύκλωμα. Όλες οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες ενεργοποιούνται ηλεκτρικά μέσω εντολών της μονάδας ηλεκτρονικού ελέγχου του κιβωτίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τρεις ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες διαμόρφωσης παλμών (φρένα/συμπλέκτες), δύο ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες μεταγωγής on/off, και η κύρια βαλβίδα ρύθμισης πίεσης
Αισθητήρες ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου κλασσικού αυτόματου κιβωτίου
Ερώτηση: Ποιους αισθητήρες χρησιμοποιεί η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου;
Απάντηση:
- Ποιους αισθητήρες χρησιμοποιεί η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η μονάδα ηλεκτρονικού ελέγχου ενός κλασσικού αυτόματου κιβωτίου δέχεται σήματα από αισθητήρες θέσης πεταλούδας, παροχής αέρα εισαγωγής, θέσης στροφαλοφόρου, ταχύτητας στροβίλου του μετατροπέα ροπής, ταχύτητας περιστροφής του δευτερεύοντα άξονα, θέσης του επιλογέα μετάδοσης, θερμοκρασίας λαδιού κιβωτίου, καθώς και από τον διακόπτη φώτων φρένων. Με βάση αυτά τα σήματα, η μονάδα καθορίζει πότε θα ενεργοποιήσει τις ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες και θα αλλάξει ταχύτητα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αισθητήρες θέσης πεταλούδας, παροχής αέρα εισαγωγής, θέσης στροφαλοφόρου, ταχύτητας στροβίλου μετατροπέα ροπής, ταχύτητας δευτερεύοντα άξονα, θέσης επιλογέα, θερμοκρασίας λαδιού κιβωτίου, διακόπτης φώτων φρένων
Λειτουργίες economy και sport
Ερώτηση: Ποιες είναι οι αλλαγές στη λειτουργία του κιβωτίου με την επιλογή «economy» και «sport»;
Απάντηση:
- Ποιες είναι οι αλλαγές στη λειτουργία του κιβωτίου με την επιλογή «economy» και «sport»;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην επιλογή «economy» η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου προγραμματίζεται ώστε ο αριθμός στροφών στον οποίο γίνονται οι αλλαγές ταχυτήτων να είναι χαμηλότερος, με αποτέλεσμα ο κινητήρας να λειτουργεί πιο οικονομικά (χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου, λιγότερο έντονη λειτουργία). Στην επιλογή «sport», αντίθετα, ο αριθμός στροφών αλλαγής είναι υψηλότερος, με αποτέλεσμα ο κινητήρας να αποδίδει μεγαλύτερη ισχύ πριν από κάθε αλλαγή ταχύτητας, προσφέροντας πιο δυναμική και σπορ οδηγική συμπεριφορά, με κάποια όμως αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Economy: αλλαγές σε χαμηλότερες στροφές, πιο οικονομική λειτουργία. Sport: αλλαγές σε υψηλότερες στροφές, μεγαλύτερη απόδοση ισχύος
Ταχύτητα σε κατάσταση ανάγκης
Ερώτηση: Ποια ταχύτητα επιλέγει το κιβώτιο στην κατάσταση ανάγκης;
Απάντηση:
- Ποια ταχύτητα επιλέγει το κιβώτιο στην κατάσταση ανάγκης;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε περίπτωση βλάβης σε κάποιο εξάρτημα, η οποία δεν επιτρέπει την κανονική λειτουργία του κιβωτίου, η ηλεκτρονική μονάδα θέτει το κιβώτιο σε κατάσταση ανάγκης, κατά την οποία, στη θέση D του επιλογέα, επιλέγεται μόνιμα η 3η ταχύτητα, ενώ ταυτόχρονα αναβοσβήνει η ενδεικτική λυχνία βλάβης στο καντράν, προειδοποιώντας τον οδηγό για την ανάγκη επίσκεψης σε συνεργείο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Επιλέγεται μόνιμα η 3η ταχύτητα (στη θέση D), με ταυτόχρονη αναλαμπή της ενδεικτικής λυχνίας βλάβης
Λειτουργία συστήματος στάθμευσης Parking
Ερώτηση: Περιγράψτε τη λειτουργία του συστήματος στάθμευσης (Ρ).
Απάντηση:
- Περιγράψτε τη λειτουργία του συστήματος στάθμευσης (Ρ).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν ο οδηγός επιλέξει τη θέση P (parking - στάθμευση), εμπλέκεται ένας ειδικός μηχανικός μηχανισμός στάθμευσης, ο οποίος ασφαλίζει (μπλοκάρει) το κιβώτιο και δεν επιτρέπει τη μετάδοση της κίνησης, κρατώντας έτσι το αυτοκίνητο ακινητοποιημένο χωρίς να χρειάζεται το χειρόφρενο. Ο μηχανισμός λειτουργεί μέσω ενός δοντιού ασφάλισης στάθμευσης, το οποίο εμπλέκεται σε ένα γρανάζι ασφάλισης στάθμευσης, ασκώντας μηχανική εμπλοκή στην κίνηση των αξόνων. Για να αποφευχθεί ζημιά στον μηχανισμό, το πλάτος των δοντιών του γραναζιού έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε το δόντι ασφάλισης να μπορεί να εμπλέκεται μόνο όταν το αυτοκίνητο είναι πράγματι σταθμευμένο ή κινείται πολύ αργά, αποτρέποντας έτσι απότομη και επικίνδυνη εμπλοκή ενώ το όχημα κινείται κανονικά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Εμπλέκεται μηχανικός μηχανισμός (δόντι ασφάλισης σε γρανάζι στάθμευσης) που μπλοκάρει το κιβώτιο· σχεδιασμένος να εμπλέκεται μόνο σε στάση ή πολύ αργή κίνηση, για αποφυγή ζημιάς
Χρήση σειριακών αυτόματων κιβωτίων
Ερώτηση: Ποια είναι η χρήση των σειριακών αυτόματων κιβωτίων;
Απάντηση:
- Ποια είναι η χρήση των σειριακών αυτόματων κιβωτίων;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα σειριακά αυτόματα κιβώτια χρησιμοποιούνται όταν ο κατασκευαστής θέλει να προσφέρει στον οδηγό τη δυνατότητα, πέρα από τη συμβατική αυτόματη λειτουργία με τις κλασικές θέσεις P,N,R,D,2,1, να επιλέγει και ο ίδιος χειροκίνητα τη σχέση μετάδοσης που επιθυμεί, χρησιμοποιώντας έναν ξεχωριστό οδηγό «ανεβάσματος» ή «κατεβάσματος» ταχυτήτων μία προς μία. Έτσι, η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου συμπλέκει τις σχέσεις μετάδοσης σύμφωνα με τα σήματα που λαμβάνει από αυτόν τον επιλογέα, δίνοντας στον οδηγό μεγαλύτερη αίσθηση ελέγχου και πιο σπορ οδηγική εμπειρία, χωρίς όμως να χρειάζεται πεντάλ συμπλέκτη, αφού η σύμπλεξη παραμένει πλήρως αυτόματη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Επιτρέπουν στον οδηγό χειροκίνητη επιλογή σχέσης (ανέβασμα/κατέβασμα μία-μία) πέρα από την κλασική αυτόματη λειτουργία, χωρίς πεντάλ συμπλέκτη, για μεγαλύτερη αίσθηση ελέγχου
