Вопрос
Что такое губернатор и для чего он нужен?
Я смотрел на YouTube программу по реставрации классических автомобилей, в которой они работали над «Кадиллаком» 50-х годов с автоматической коробкой передач.
Механик на видео диагностировал сбой в работе трансмиссии как проблему с «регулятором», который заклинило из-за скопившейся грязи.
Я не вижу, чтобы эта часть упоминалась в контексте современных автоматических коробок передач.
Какова роль регулятора в этих полностью механических трансмиссиях и почему они не используются в современных трансмиссиях?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/25321/what-is-a-governor-and-what-is-it-used-for
1
В старых автоматических коробках передач переключение осуществлялось исключительно с помощью гидравлики, а не электроники. Для этого в коробке передач создавалось три вида давления: давление в магистрали, давление на дроссельной заслонке и давление регулятора.
Давление в магистрали создаётся передним насосом трансмиссии. Оно используется для приведения в действие муфт и лент.
Давление в дроссельной заслонке является производной от давления в магистрали. Как следует из названия, давление в дроссельной заслонке напрямую зависит от того, насколько сильно нажата педаль газа. Оно является производной от давления в магистрали, поскольку для его создания используется давление в магистрали. Затем оно поступает на клапан, соединённый с педалью газа. Когда педаль полностью нажата, клапан открыт и давление не создаётся. Когда педаль нажата до упора, клапан закрыт и давление в дроссельной заслонке достигает максимума.
Давление регулятора аналогично давлению дроссельной заслонки в том смысле, что оно является производной от давления в магистрали, но зависит от скорости транспортного средства. Обычно регулятор находится на хвостовом валу коробки передач или рядом с ним. Регулятор имеет набор грузиков (как в центробежном регуляторе опережения зажигания в распределителе). Чем выше скорость, тем сильнее грузики отбрасываются назад, закрывая клапан и повышая давление.
Наконец-то всё встало на свои места. Для переключения передач в трансмиссии используются золотниковые клапаны. Когда автомобиль находится в состоянии покоя и не трогается с места, давление в регуляторе и дроссельной заслонке равно нулю, а трансмиссия находится на первой передаче. Золотниковый клапан удерживается в положении первой передачи с помощью пружины. Теперь вы убираете ногу с тормоза, но не нажимаете на педаль газа. Автомобиль будет медленно набирать скорость, а давление в регуляторе будет расти. Когда давление в регуляторе становится достаточно высоким, оно преодолевает сопротивление пружины и перемещает золотниковый клапан, отключая первую передачу и включая вторую.
Теперь предположим, что вы уже едете на второй передаче и хотите быстро разогнаться. Вы нажимаете на педаль газа, что приводит к увеличению давления в дроссельной заслонке. Давление пружины в сочетании с давлением в дроссельной заслонке становится достаточно высоким, чтобы преодолеть давление регулятора и сдвинуть золотниковый клапан назад, чтобы выключить вторую передачу и включить первую. Происходит переключение на пониженную передачу.
Несмотря на то, что двигатель управляется компьютером, первым электронным компонентом, который попал в трансмиссию, стал соленоид муфты гидротрансформатора (ГТ). ГТ должен включаться только после прогрева двигателя, и нет хорошего способа передать этот сигнал в трансмиссию. Поскольку бортовой компьютер уже знает температуру двигателя, скорость автомобиля и положение дроссельной заслонки, он может активировать ГТ.
В то время как управляемость двигателем постоянно улучшалась, трансмиссия оставляла желать лучшего. Корпус клапана (корпус, в котором находятся золотниковые клапаны) постоянно усложнялся за счёт челночных клапанов, аккумуляторов и других элементов, улучшающих качество переключения. В конце концов все элементы управления трансмиссией стали электронными.
При электронном управлении скорость автомобиля и положение дроссельной заслонки считываются компьютером (двигателем или трансмиссией, в зависимости от автомобиля). Затем компьютер принимает решение о переключении. Для переключения компьютер активирует соленоиды, которые включают и выключают передачи. Это значительно повысило качество переключений, поскольку компьютер может отслеживать процесс переключения передач и компенсировать любые недостатки. Компьютер модулирует ширину импульса соленоидов и, управляя рабочим циклом, может изменять скорость включения передачи. Это может повлиять на то, насколько плавным или жёстким будет переключение. Кроме того, отслеживая скорость включения передач, компьютер может выбирать, когда включать передачу. В Chrysler это называется мониторингом индекса объёма сцепления (CVI).