자동 변속기 작동 원리

자동 변속기는 자동차의 엔진이 수동 변속기처럼 좁은 범위의 속도 내에서 작동하도록 합니다. 엔진이 더 높은 수준의 토크(토크는 엔진의 회전력의 양)에 도달함에 따라…

자동 변속기는 자동차의 엔진이 수동 변속기처럼 좁은 범위의 속도 내에서 작동하도록 합니다. 엔진이 더 높은 수준의 토크(토크는 엔진의 회전력)에 도달하면 변속기의 기어를 통해 엔진이 적절한 속도를 유지하면서 생성하는 토크를 최대한 활용할 수 있습니다.

변속기가 자동차 성능에 얼마나 중요한가요? 변속기가 없으면 차량에는 단 하나의 기어만 있고 더 높은 속도에 도달하는 데 시간이 오래 걸리며 지속적으로 생성되는 높은 RPM으로 인해 엔진이 빨리 마모됩니다.

자동변속기 원리

자동 변속기의 작동 원리는 원하는 차량 속도에 크게 좌우되는 적절한 기어비를 결정하기 위해 센서를 사용하는 것을 기반으로 합니다. 변속기는 벨 하우징의 엔진에 연결되며 여기서 토크 컨버터는 엔진의 토크를 구동력으로 변환하고 경우에 따라 그 동력을 증폭하기도 합니다. 변속기의 토크 컨버터는 동력을 유성 기어와 클러치 디스크를 통해 구동축으로 전달하여 이를 수행합니다. 그런 다음 차량의 구동 휠이 회전하여 차량을 앞으로 나아가도록 합니다. 이때 다양한 속도에 필요한 다양한 기어비가 필요합니다. 브랜드 및 모델에 따라 후륜 구동, 전륜 구동 및 전륜 구동 차량입니다.

차량에 기어가 XNUMX~XNUMX개만 있는 경우 엔진이 기어에 따라 특정 RPM에서만 회전하기 때문에 더 높은 속도에 도달하는 것이 문제가 됩니다. 이것은 더 낮은 기어에 대해 더 낮은 회전수를 의미하므로 더 낮은 속도를 의미합니다. 상단 기어가 XNUMX단인 경우 차량이 더 낮은 회전수로 가속하는 데 시간이 걸리고 차량이 속도를 높이면서 점차 회전력이 높아집니다. 더 높은 rpm에서 더 오랜 시간 동안 실행할 때 엔진 스트레스도 문제가 됩니다.

서로 함께 작동하는 특정 기어를 사용하여 자동차는 더 높은 기어로 변속하면서 점차 속도를 높입니다. 자동차가 더 높은 기어로 변속하면 rpm이 감소하여 엔진 부하가 줄어듭니다. 다양한 기어는 기어비(기어의 크기와 톱니 수의 비율)로 표시됩니다. 작은 기어는 큰 기어보다 빠르게 회전하며 각 기어 위치(경우에 따라 XNUMX~XNUMX개)는 부드러운 가속을 위해 다양한 크기와 톱니 수의 서로 다른 기어를 사용합니다.

무거운 짐은 엔진에 추가적인 스트레스를 가하여 더 뜨거워지고 변속기 오일을 태우기 때문에 무거운 짐을 운반할 때는 변속기 냉각기가 필수적입니다. 트랜스미션 쿨러는 트랜스미션 유체에서 열을 제거하는 라디에이터 내부에 있습니다. 유체는 냉각기의 튜브를 통해 라디에이터의 냉각수로 이동하므로 변속기가 냉각 상태를 유지하고 더 높은 부하를 처리할 수 있습니다.

토크 컨버터가 하는 일

토크 컨버터는 차량의 엔진에서 생성된 토크를 곱하고 전달하며 변속기의 기어를 통해 드라이브 샤프트 끝에 있는 구동 휠로 전달합니다. 일부 토크 컨버터는 동일한 속도로 작동할 때 엔진과 변속기를 연결하는 잠금 장치 역할도 합니다. 이는 변속기 미끄러짐으로 인한 효율성 손실을 방지하는 데 도움이 됩니다.

토크 컨버터는 두 가지 형태 중 하나를 취할 수 있습니다. 첫 번째인 유체 커플링은 최소 XNUMX피스 드라이브를 사용하여 변속기에서 드라이브 샤프트로 토크를 전달하지만 토크를 증가시키지는 않습니다. 기계식 클러치의 대안으로 사용되는 유압식 클러치는 구동축을 통해 엔진 토크를 휠로 전달합니다. 다른 하나인 토크 컨버터는 총 XNUMX개 이상의 요소를 사용하며 때로는 그 이상을 사용하여 변속기의 토크 출력을 높입니다. 컨버터는 일련의 베인과 리액터 또는 고정자 베인을 사용하여 토크를 증가시켜 더 많은 전력을 생성합니다. 고정자 또는 정적 베인은 변속기 유체가 펌프에 도달하기 전에 방향을 바꾸어 컨버터의 효율을 크게 향상시키는 역할을 합니다.

유성 기어의 내부 작동

자동 변속기의 부품이 어떻게 함께 작동하는지 알면 모든 것을 한 눈에 볼 수 있습니다. 자동변속기 내부를 보면 각종 벨트, 플레이트, 기어펌프 외에 유성기어가 주요 부품이다. 이 기어는 선기어, 유성기어, 유성기어캐리어, 링기어로 구성되어 있다. 대략 멜론 크기의 유성 기어는 주행 중 전진하고 후진하는 데 필요한 속도를 달성하기 위해 변속기에 필요한 다양한 기어비를 생성합니다.

다양한 유형의 기어가 함께 작동하여 주어진 시간에 필요한 특정 기어비에 대한 입력 또는 출력 역할을 합니다. 경우에 따라 기어는 특정 비율에서 쓸모가 없으므로 필요할 때까지 변속기 내부의 밴드가 기어를 방해하지 않고 고정된 상태로 유지됩니다. 또 다른 유형의 기어 트레인인 복합 유성 기어는 단 하나의 링 기어이지만 두 세트의 태양 및 유성 기어를 포함합니다. 이러한 유형의 기어 트레인의 목적은 더 작은 공간에서 토크를 제공하거나 대형 트럭과 같이 차량의 전체 출력을 증가시키는 것입니다.

기어 연구

엔진이 작동하는 동안 변속기는 운전자가 현재 속해 있는 모든 기어에 반응합니다. 주차 또는 중립에서는 차량이 움직이지 않을 때 토크가 필요하지 않기 때문에 변속기가 작동하지 않습니다. 대부분의 차량에는 XNUMX단에서 XNUMX단까지 전진할 때 유용한 다양한 구동 기어가 있습니다.

고성능 자동차는 제조업체와 모델에 따라 더 많은 기어를 최대 XNUMX개까지 사용하는 경향이 있습니다. 기어가 낮을수록 속도가 느려집니다. 일부 차량, 특히 중형 및 대형 트럭은 오버드라이브를 사용하여 더 높은 속도를 유지하고 더 나은 연비를 제공합니다.

마지막으로 자동차는 후진 기어를 사용하여 후진합니다. 후진 기어에서는 전진할 때 그 반대가 아니라 작은 기어 중 하나가 큰 유성 기어와 맞물립니다.

기어박스가 클러치와 밴드를 사용하는 방법

또한 자동 변속기는 클러치와 벨트를 사용하여 오버드라이브를 포함하여 필요한 다양한 기어비에 도달하도록 돕습니다. 클러치는 유성기어의 부품들이 서로 연결될 때 작동하게 되며, 밴드는 기어가 불필요하게 회전하지 않도록 고정시키는 역할을 합니다. 트랜스미션 내부의 유압 피스톤에 의해 구동되는 밴드는 기어 트레인의 부품을 고정합니다. 유압 실린더와 피스톤은 또한 클러치를 작동시켜 주어진 기어비와 속도에 필요한 기어에 맞물리도록 합니다.

클러치 디스크는 변속기의 클러치 드럼 내부에 있으며 그 사이에 강철 디스크가 번갈아 가며 있습니다. 디스크 형태의 클러치 디스크는 특수 코팅을 사용하여 강판에 물립니다. 디스크는 플레이트를 손상시키는 대신 점진적으로 플레이트를 압축하여 차량의 구동 휠로 전달되는 힘을 천천히 가합니다.

클러치 디스크와 강판은 미끄러짐이 발생하는 공통 영역입니다. 결국 이 미끄러짐으로 인해 금속 조각이 변속기의 나머지 부분에 들어가고 결국 변속기가 고장납니다. 차량에 변속기 미끄러짐 문제가 있는 경우 정비사가 변속기를 점검합니다.

유압 펌프, 밸브 및 조절기

그러나 자동 변속기의 "진짜" 동력은 어디에서 오는 것일까요? 진정한 힘은 펌프, 다양한 밸브 및 조절기를 포함하여 변속기 하우징에 내장된 유압 장치에 있습니다. 펌프는 변속기 하단에 있는 섬프에서 변속기 오일을 끌어와 유압 시스템으로 전달하여 그 안에 포함된 클러치와 밴드를 작동시킵니다. 또한 펌프의 내부 기어는 토크 컨버터의 외부 케이싱에 연결됩니다. 이를 통해 자동차 엔진과 동일한 속도로 회전할 수 있습니다. 펌프의 외부 기어는 내부 기어에 따라 회전하여 펌프가 한쪽의 섬프에서 액체를 끌어와 다른 쪽의 유압 시스템에 공급할 수 있습니다.

거버너는 차량의 속도를 알려줌으로써 변속기를 조정합니다. 스프링 밸브가 포함된 레귤레이터는 차량이 더 빨리 움직일수록 더 많이 열립니다. 이를 통해 변속기 유압 장치가 더 높은 속도에서 더 많은 유체를 통과할 수 있습니다. 자동 변속기는 수동 밸브 또는 진공 조절기의 두 가지 유형의 장치 중 하나를 사용하여 엔진이 얼마나 세게 작동하는지 확인하고 필요에 따라 압력을 높이며 사용 중인 기어비에 따라 특정 기어를 비활성화합니다.

변속기를 적절하게 유지 관리하면 차량 소유자는 변속기가 차량 수명 동안 지속될 것으로 기대할 수 있습니다. 매우 견고한 시스템인 자동 변속기는 토크 컨버터, 유성 기어 및 클러치 드럼을 비롯한 다양한 부품을 사용하여 차량의 구동 휠에 동력을 공급하여 원하는 속도로 유지합니다.

자동 변속기에 문제가 있는 경우 정비사의 도움을 받아 오일 레벨을 유지하고 손상 여부를 검사하고 필요한 경우 수리 또는 교체하십시오.

자동 변속기 문제의 일반적인 문제 및 증상

잘못된 전송과 관련된 일반적인 문제 중 일부는 다음과 같습니다.

• 기어를 변속할 때 반응이 없거나 주저합니다. 이는 일반적으로 기어박스 내부의 미끄러짐을 나타냅니다.
• 기어박스에서 여러 가지 이상한 소리, 찰칵거리는 소리, 윙윙거리는 소리가 납니다. 자동차에서 이러한 소음이 나면 정비사에게 점검을 요청하여 문제가 무엇인지 확인하십시오.
• 유체 누출은 더 심각한 문제를 나타내며 정비사는 가능한 한 빨리 문제를 해결해야 합니다. 변속기 오일은 엔진 오일처럼 연소되지 않습니다. 정비사가 유체 레벨을 정기적으로 점검하면 잠재적인 문제가 발생하기 전에 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 특히 전송 영역에서 나는 타는 냄새는 유체 수준이 매우 낮다는 것을 나타낼 수 있습니다. 변속기 오일은 기어와 변속기 부품이 과열되지 않도록 보호합니다.
• 엔진 점검 표시등은 자동 변속기에 문제가 있음을 나타낼 수도 있습니다. 정비사가 진단을 실행하여 정확한 문제를 찾으십시오.