ቶርክ ኮንቨርተር ያለው አውቶማቲክ ማስተላለፊያ (Transmission)፦ እንዴት እንደሚሰራ፣ ሁነታዎቹና ባህሪያቱ

ብዙ አሽከርካሪዎች “አውቶማቲክ ማስተላለፊያ” ማለት አንድ ነጠላ ክፍል ነው ብለው ያስባሉ — ነገር ግን በእውነቱ አብረው የሚሰሩ ሁለት ቁልፍ ክፍሎችን ያጣምራል፦ ራሱ የማርሽ ሳጥኑ (gearbox) እና ቶርክ ኮንቨርተሩ። እነዚህ ክፍሎች እንዴት እርስ በርስ እንደሚገናኙ መረዳት ከተሽከርካሪዎ ምርጡን እንዲያገኙ እና ውድ ጥገና ከመሆናቸው በፊት ሊከሰቱ የሚችሉ ችግሮችን እንዲያውቁ ይረዳዎታል።

ቶርክ ኮንቨርተር ምንድን ነው እና እንዴት ይሰራል?

ቶርክ ኮንቨርተሩ በሞተሩና በማርሽ ሳጥኑ መካከል የሚገኝ ሲሆን፣ በማንዋል ማስተላለፊያዎች ውስጥ የሚገኘውን የክላች ፔዳል ይተካል። ሦስት ዋና ዋና ተሽከርካሪ (የሚሽከረከሩ) ክፍሎችን ያቀፈ ነው፦

• ኢምፔለር (የፓምፕ ጎማ) — ከሞተሩ ክራንክሻፍት ጋር በጥብቅ የተገናኘ፤ ሞተሩ በሚሰራበት ጊዜ ሁሉ ይሽከረከራል።
• ተርባይን ጎማ — ከማርሽ ሳጥኑ ግቤት ዘንግ (input shaft) ጋር የተገናኘ፤ በግፊት በተሞላ የማስተላለፊያ ፈሳሽ ይነዳል።
• ሬአክተር (ስቴተር) — በኢምፔለሩና በተርባይኑ መካከል የተቀመጠ፤ እንደ አሰራር ሁኔታው በነጻነት ሊሽከረከር ወይም በ overrunning ክላች በኩል ሊቆለፍ ይችላል።

ቶርክ ከሞተሩ ወደ ማርሽ ሳጥኑ የሚተላለፈው በግፊት በተሞላ የአውቶማቲክ ማስተላለፊያ ፈሳሽ (ATF) በኩል ነው። ኢምፔለሩ ፈሳሹን ወደ ተርባይኑ ምላጮች (blades) ይወረውራል፣ እና በትክክል የተቀረጸው የምላጭ ቅርጽ (geometry) ቀጣይነት ያለው የዙር ዑደት ይፈጥራል። በጣም አስፈላጊ የሆነው ጉዳይ፣ በሞተሩና በመንዳት ስርዓቱ (drivetrain) መካከል ምንም ጠንካራ ሜካኒካዊ ግንኙነት የለም — ይህም ነው መኪናው ማርሽ ተይዞ ቆሞ እያለ ሞተሩ መስራቱን እንዲቀጥል የሚፈቅደው፣ እንዲሁም አውቶማቲክ ተሽከርካሪ ላለው ባህሪይ ለሆነው ለስላሳ መነሳት አስተዋጽኦ የሚያደርገው።

የቶርክ ማባዛት፦ የሬአክተሩ ሚና

መሰረታዊ የሃይድሮሊክ ግንኙነት (coupling) ቶርክን ብቻ ማስተላለፍ ይችላል — ሊያጎላው አይችልም። ሬአክተሩ የሚገባበት ቦታ እዚህ ነው። መኪናው ቆሞ እያለ፣ ሬአክተሩ ከተርባይኑ ተመላሽ የሚሆነውን ፈሳሽ በተመቻቸ አንግል ወደ ኢምፔለሩ ይመልሰዋል፣ ይህም የፈሳሹን ፍጥነትና ኪነቲክ ኃይል ይጨምራል። ውጤቱም፦ ወደ ተርባይኑ ዘንግ የሚተላለፈው ቶርክ ሞተሩ ራሱ በዚያ ቅጽበት ከሚያመነጨው አንድ ተኩል እስከ ሁለት እጥፍ የበለጠ ሊሆን ይችላል።

አንድ ተጨባጭ ሁኔታ አስቡ፦ ማርሽ ተይዟል፣ ብሬክ ይዘዋል፣ ሞተሩም በ idle ላይ ይሰራል። ተርባይኑ ቆሟል፣ ሆኖም ግን በእሱ ላይ የሚሰራው ቶርክ አስቀድሞ ተባዝቷል። ብሬኩን ይልቀቁ፣ መኪናውም በለስላሳ ይነሳል። የጎማ ቶርክ ከመንገድ ተቃውሞ (road resistance) ጋር እስኪመጣጠን ድረስ ፍጥነት መጨመር ይቀጥላል።

የሃይድሮሊክ ክላች ሁነታ እና የቶርክ ኮንቨርተር መቆለፍ (Lock-Up)

የተሽከርካሪው ፍጥነት ሲጨምርና የተርባይኑ የመሽከርከር ፍጥነት ወደ ኢምፔለሩ ፍጥነት ሲቃረብ፣ ሬአክተሩ ይከፈትና ከሌሎቹ ሁለት ክፍሎች ጎን ለጎን በነጻነት መሽከርከር ይጀምራል። በዚህ ጊዜ ቶርክ ኮንቨርተሩ ወደ የሃይድሮሊክ ክላች ሁነታ ይቀየራል፣ ይህም የውስጥ ብክነቶችን ይቀንሳል እና ቅልጥፍናን ያሻሽላል።

ቅልጥፍናን ይበልጥ ለማሳደግ፣ ዘመናዊ ቶርክ ኮንቨርተሮች የመቆለፊያ ክላች (የግጭት ክላች) ያካትታሉ። ሁኔታዎች ሲመቻቹ፣ ይህ ክላች ኢምፔለሩንና ተርባይኑን በአካል አንድ ላይ ይቆልፋቸዋል፣ ይህም የፈሳሽ መንሸራተትን ሙሉ በሙሉ ያስወግዳል እና የማስተላለፊያ ቅልጥፍናን ወደ 100% ያደርሰዋል።

ስርዓቱ ራሱን የሚቆጣጠር ነው። አንድ ኮረብታ መውጣት ሲጀምሩና የተሽከርካሪው ፍጥነት ሲቀንስ፣ ሬአክተሩ በራስ-ሰር ይቀዘቅዛል፣ የፈሳሽ ዙር ፍጥነት ይጨምራል፣ የቶርክ ውጤትም ይነሳል — አንዳንዴ የማርሽ ሳጥኑ ጨርሶ ማርሽ ዝቅ ማድረግ ሳያስፈልገው ቁልቁለቱን ለመቋቋም በቂ ይሆናል።

ባለ ብዙ ፍጥነት የማርሽ ሳጥን፦ የፕላኔታሪ ማርሽ ስብስቦች

ቶርክ ኮንቨርተሩ ብቻውን በተግባራዊ መንዳት ለሚያስፈልጉት ሙሉ የፍጥነትና የቶርክ ጥምርታዎች (ratios) ሊሸፍን ስለማይችል፣ ከባለ ብዙ ፍጥነት የፕላኔታሪ ማርሽ ሳጥን ጋር በማጣመር ይሰራል። ከባህላዊ የማርሽ ስብስቦች በተለየ፣ የፕላኔታሪ ማርሽ ስብስብ በአንድ ጊዜ የሚገናኙ በርካታ ክፍሎችን ይዟል፦

• የፀሐይ ማርሽ (Sun gear) — በግቤት ዘንግ የሚነዳ ማዕከላዊ ማርሽ።
• የፕላኔት ማርሾች (Planet gears) — በተሸካሚ (carrier) ላይ ተጭነው የፀሐይ ማርሹን የሚዞሩ ትናንሽ ማርሾች።
• የፕላኔት ተሸካሚ (Planet carrier) — የፕላኔት ማርሾችን የሚይዝ ሲሆን ብዙ ጊዜ እንደ ውጤት (output) ያገለግላል።
• የቀለበት ማርሽ (Ring gear / annular gear) — ከፕላኔት ማርሾቹ ጋር የሚገጥም የውጭ ማርሽ።

የተለያዩ ክፍሎችን የግጭት ባንዶችን (friction bands) እና የግጭት ጥቅሎችን (friction packs) (በማንዋል ማርሽ ሳጥን ውስጥ ካሉት synchronizers እና lockup ክላቾች ጋር የሚመጣጠን የአውቶማቲክ ማስተላለፊያ አቻ) በመጠቀም በመምረጥ በማሽከርከር ወይም በመቆለፍ፣ የፕላኔታሪ ስብስቡ ሰፊ ክልል ያላቸውን የማርሽ ጥምርታዎች — ወደ ፊትም ወደ ኋላም — ማመንጨት ይችላል።

ማርሾች እንዴት ይሳተፋሉ፦ ሃይድሮሊክስ እና ኤሌክትሮኒክስ

በአውቶማቲክ ማስተላለፊያ ውስጥ የማርሽ ለውጦች እንደሚከተለው ይሰራሉ፦

1. የተወሰነ የሃይድሮሊክ ፓምፕ በማስተላለፊያ ፈሳሽ ዑደት ውስጥ ግፊት ይገነባል።
2. የማስተላለፊያ መቆጣጠሪያ ክፍሉ (TCU) ምርጡን ማርሽ ለመወሰን ከበርካታ ሴንሰሮች የሚገኝ መረጃን ይተነትናል።
3. ኤሌክትሮማግኔቲክ ሶሌኖይድ ቫልቮች የፈሳሹን ግፊት ወደ ተገቢው የግጭት ክላች ወይም ባንድ ይመራሉ።
4. የሃይድሮሊክ ታፔት ክላቹን ያሳትፋል፣ ተዛማጁን የፕላኔታሪ ማርሽ ክፍል ይቆልፋል።

ከማንዋል የማርሽ ሳጥኖች የሚበልጠው ዋነኛ ጥቅም የማርሽ ለውጦች በቶርክ ማስተላለፍ ላይ ምንም አይነት መቋረጥ ሳይኖር መከናወናቸው ነው — ቀዳሚው ማርሽ ሲለቅ አንዱ ማርሽ ከሞላ ጎደል በተመሳሳይ ጊዜ ይሳተፋል። የቀረ ማንኛውም መንቀጥቀጥ ቶርክ ኮንቨርተሩ እንደ ተፈጥሯዊ ማርገቢያ (damper) በመስራቱ ይበልጥ ይለሰልሳል።

ስፖርት-ተኮር ካሊብሬሽን ያላቸው ማስተላለፊያዎች ፈጣን ፍጥነት ለማግኘት ሆን ብለው የማርሽ ለውጦችን እንደሚያሳክሩ ልብ ይበሉ። ይህ ሰከንዶችን ክፍልፋዮች ቢቆጥብም፣ የክላች ማለቅንም ያፋጥናል እንዲሁም በመንዳት ስርዓቱ ላይ በአጠቃላይ ከፍተኛ ጭንቀት ይፈጥራል።

ተለማማጅ የመንዳት ሁነታዎች፦ ኤሌክትሮኒክስ መንዳትዎን እንዴት ያመቻቻል

የመጀመሪያዎቹ አውቶማቲክ ማስተላለፊያዎች ሙሉ በሙሉ በሃይድሮሊክስ ይቆጣጠሩ ነበር። ዘመናዊዎቹ ክፍሎች ሃይድሮሊክስን እንደ አንቀሳቃሽ ንብርብር (actuating layer) ብቻ ይይዙታል፣ ኤሌክትሮኒክስ ደግሞ ሁሉንም ውሳኔ መስጠት ይይዛል። ይህ ሰፊ ክልል ያላቸውን የመንዳት ፕሮግራሞች ያስችላል፦

• ኢኮኖሚ / ኖርማል ሁነታ — ማርሾች ቀደም ብለው ይነሳሉ (upshift)፣ የሞተር ፍጥነቶችን ዝቅ በማድረግ የነዳጅ ፍጆታን ይቀንሳል።
• ስፖርት ሁነታ — ማስተላለፊያው ማርሾችን ከመጨመሩ በፊት የከፍተኛ ቶርክ (ከዚያም የከፍተኛ ኃይል) RPM እስኪደርስ ድረስ ይይዛቸዋል፣ ፍጥነትን ያሳድጋል ግን በነዳጅ ቁጠባ ዋጋ።
• የክረምት / የበረዶ ሁነታ — በተንሸራታች ላይ ላዩች ላይ የጎማ መንሸራተትን ለመቀነስ መኪናው በሁለተኛ ማርሽ ይነሳል፤ የማርሽ ለውጦች ይበልጥ ለስላሳ ናቸው።
• ተለማማጅ (Adaptive) ሁነታ — TCU የጋዝ ግብአቶችን፣ የብሬክ ልምዶችንና የመንዳት ዘይቤን ያለማቋረጥ ይተነትናል፣ የኢኮኖሚና የአፈጻጸም ቅንብሮችን በቅጽበት በተለዋዋጭ ሁኔታ ያቀላቅላል።

በተግባር፣ በተረጋጋና በለስላሳ ሁኔታ ካሽከረከሩ፣ ስርዓቱ ሞተሩን ከከፍተኛ ጭነት ዞኖች ውጭ ያደርገዋል — በነዳጅ ማደያው ላይ የሚስተዋል ጥቅም። የጋዝ ግብአቶችዎን ካሳክሩ፣ ስርዓቱ ወዲያውኑ ጨዋ መንዳት እንደሚያስፈልግ ይገነዘባል፣ ከአሽከርካሪው ምንም ማንዋል ግብአት ሳይፈልግ ወደ ስፖርታዊ ካሊብሬሽን ይቀየራል።

ከፊል-አውቶማቲክ ሁነታ፦ Tiptronic፣ Steptronic እና Autostick

እየጨመረ የመጣ ቁጥር ያላቸው ተሽከርካሪዎች ከሙሉ አውቶማቲክ አሰራር ጎን ከፊል-አውቶማቲክ (ማንዋል ኦቨርራይድ) ሁነታ ያቀርባሉ። በዚህ ሁነታ፣ አሽከርካሪው የማርሽ ለውጦችን በመቀየሪያ (selector)፣ በስቲሪንግ-ጎማ ፓድሎች ወይም በስቲሪንግ-ኮለም ቁልፎች በኩል ይጠይቃል — የመቆጣጠሪያ ስርዓቱ ግን ትክክለኛውን ለውጥ ያከናውናል። የተለያዩ አምራቾች ይህንን ባህሪ በራሳቸው ስም ይሰይሙታል፦

• Tiptronic (Porsche / Audi / Volkswagen)
• Steptronic (BMW)
• Autostick (Chrysler / Dodge)

ኤሌክትሮኒክስ አሁንም ጥንቃቄዎችን ይጥላል — ስርዓቱ ለአሁኑ ፍጥነት ወይም ጭነት ተገቢ አይደለም ብሎ የሚያስበውን ማርሽ ለማሳተፍ ፈቃደኛ አይሆንም — ነገር ግን አሽከርካሪው አውቶማቲክ ሎጂኩ ምላሽ እስኪሰጥ ከመጠበቅ ይልቅ ፊት ለፊት ያለውን መንገድ የመገመትና ማርሾችን አስቀድሞ የመምረጥ ችሎታ ያገኛል።

ቱኒንግ፣ ራስ-ምርመራ (Self-Diagnostics) እና Limp-Home ሁነታ

ዘመናዊ አውቶማቲክ ማስተላለፊያዎች የሞተር መቆጣጠሪያ ክፍሉን (ECU) እና የማስተላለፊያ መቆጣጠሪያ ክፍሉን እንደገና በማቀድ (reprogramming) ሊቃኙ ይችላሉ። የአፍቃሪዎች ቱኒንግ ብዙ ጊዜ የማርሽ ለውጦች የሚከሰቱበትን የRPM ነጥቦች ያስተካክላል እና የፍጥነት አፈጻጸምን ለማሻሻል የለውጥ ጊዜን ይጨምቃል።

በአስተማማኝነት በኩል፣ የዛሬዎቹ መቆጣጠሪያ ክፍሎች የሃይድሮሊክ ግፊት መረጃን በመከታተል የክላች ማለቅን ያለማቋረጥ ይቆጣጠራሉ። የግፊት ንባቦችን ከሚጠበቁ እሴቶች ጋር በማዛመድ፣ ስርዓቱ የግጭት ዲስክ ሁኔታን መተንበይ እና ብልሽት ከመከሰቱ በፊት የጥገና ፍላጎቶችን ምልክት ማድረግ ይችላል። አንድ ክፍል ከሚጠበቀው መለኪያ ውጭ ሲሰራ የስህተት ኮዶች (fault codes) ይመዘገባሉ።

ከባድ ብልሽት ከተገኘ፣ ማስተላለፊያው ወደ የአደጋ ጊዜ (limp-home) ሁነታ ይገባል፦

• ሁሉም የማርሽ ለውጦች ይሰናከላሉ።
• አንድ ቋሚ ማርሽ — ብዙ ጊዜ ሁለተኛ ወይም ሦስተኛ — ይሳተፋል።
• አፈጻጸም በከባድ ይገደባል፣ ነገር ግን ተሽከርካሪው በዝቅተኛ ፍጥነት ሊነዳ የሚችል ሆኖ ይቆያል።
• ሁነታው የተነደፈው መደበኛ መንዳትን ለመቀጠል ሳይሆን፣ ወደ ጥገና አውደ ጥናት (workshop) በደህና እንዲደርሱ ለማድረግ ነው።

የአውቶማቲክ ማስተላለፊያ ሁነታዎች ተብራርተዋል

እያንዳንዱ የመቀየሪያ አቀማመጥ ምን እንደሚሰራ መረዳት ይበልጥ በቅልጥፍና እንዲነዱና አላስፈላጊ ማለቅን እንዲያስወግዱ ይረዳዎታል፦

P — ፓርክ (Park)። ሁሉም ማርሾች ይለቀቃሉ እና የውጤት ዘንጉ (output shaft) በፓርኪንግ ፓውል (parking pawl) በሜካኒካዊ ሁኔታ ይቆለፋል። የመንዳት ስርዓቱን ከአላስፈላጊ ጭንቀት ለመጠበቅ የሞተሩ የrev መገደቢያ ከመንዳት ጊዜ ይልቅ በዝቅተኛ ደረጃ ይነቃል።

R — ሪቨርስ (Reverse)። የውጤት ዘንጉን የተገላቢጦሽ ሽክርክሪት ያሳትፋል።

N — ኒውትራል (Neutral)። ሞተሩና የመንዳት ጎማዎች ይነጠላሉ። ተሽከርካሪው በነጻነት ሊንሸራተት (coast) ይችላል እንዲሁም የመንዳት አክስሉን ሳያነሱ ሊጎተት ይችላል።

D / ድራይቭ (Drive)። ሙሉ በሙሉ በአውቶማቲክ የማርሽ ምርጫ መደበኛ ወደፊት መንዳት።

S / ስፖርት / PWR / Power / Shift። በጣም ተለዋዋጭና ነዳጅ የሚበላ ሁነታ። ማስteላለፊያው እያንዳንዱን ማርሽ ከፍተኛ ቶርክ — ከዚያም ከፍተኛ ኃይል — RPM እስኪደርስ ድረስ ይይዘዋል። ሞተሩ ሁልጊዜ በተመቻቸ የአፈጻጸም ክልሉ ውስጥ ይቆያል። የነዳጅ ቁጠባ ኋላ ቦታ ይይዛል።

Kick-down። የጋዝ ፔዳሉን ሙሉ በሙሉ በመርገጥ የሚነሳ ሁነታ ሲሆን፣ ለጠንካራ መቅደም (overtaking) ወይም ለመቀላቀል (merging) ወዲያውኑ ማርሽ ዝቅ እንዲል ያዛል። የዝቅተኛ ማርሽ ጥምርታ ከከፍተኛ የሞተር ውጤት ጋር መጣመር ጠንካራ የፍጥነት ግፊት ያመነጫል። በቆዩ ማስተላለፊያዎች ላይ kick-down ለማስነሳት በፔዳል ጉዞ መጨረሻ ላይ አካላዊ detent ወይም “ጠቅታ (click)” ያስፈልግ ነበር፤ ዘመናዊ ክፍሎች ግን በኤሌክትሮኒክስ ይገነዘቡታል።

Overdrive (O/D)። በሀይዌይ (motorway) ጉዞ ጊዜ የሞተር RPMን ዝቅ ለማድረግ ከፍተኛውን የማርሽ ጥምርታ ያስችላል። ለረጅም-ርቀት መንዳት ቀልጣፋ ነው፣ ነገር ግን በጨዋ መንዳት ወይም በመጎተት ጊዜ ማሳተፉ ያለውን ኃይል በሚስተዋል ሁኔታ ይቀንሳል።

Norm። ሚዛናዊ ነባሪ ሁነታ። ማርሾች በመጠነኛ የሞተር ፍጥነቶች ይነሳሉ — እንደ ኢኮኖሚ ቀደም ብለው ሳይሆን እንደ ስፖርትም ዘግይተው ሳይሆኑ።

1 / L / Low፣ 2፣ 3 (ማንዋል ይዞ የሚያቆዩ ማርሾች)። የማርሽ ሳጥኑ ከተመረጠው ማርሽ በላይ እንዳይቀይር ይከለክላል። የተወሰነ ማርሽ መጠበቅ አስፈላጊ በሆነባቸው ሁኔታዎች ጠቃሚ ነው፦

• ቁልቁል የሆኑ ተራራማ መንገዶችን መውረድ (engine braking)
• ተጎታች (trailer) ወይም ሌላ ተሽከርካሪ መጎተት
• ጥልቅ ጭቃ፣ አሸዋ ወይም ከመንገድ ውጭ መሬት
• ማርሽ ሳይጨምር ቀጣይነት ያለው ከፍተኛ የሞተር ቶርክ የሚጠይቁ ሁኔታዎች

W / Winter / Snow። በዝቅተኛ-መያዣ (low-grip) ላይ ላዩች ላይ የጎማ መንሸራተትን ለመቀነስ፣ ተሽከርካሪው በሁለተኛ ማርሽ ይነሳል። የማርሽ ለውጦች ይበልጥ ለስላሳ ናቸው እና በዝቅተኛ RPM ይከሰታሉ፣ ምንም እንኳ ፍጥነቱ ይበልጥ የተገታ ቢመስልም።

+ / − (ማንዋል ለውጥ)። አሽከርካሪው መቀየሪያውን፣ የስቲሪንግ ጎማ ቁልፎችን ወይም ፓድል ለዋጮችን (paddle shifters) በመጠቀም ማርሾችን በእጅ እንዲጨምር ወይም እንዲቀንስ ያስችላል። የመቆጣጠሪያ ስርዓቱ አሁንም አደገኛ ብሎ የሚቆጥራቸውን ጥያቄዎች ይሽራል — ለምሳሌ ሞተሩ ከመጠን በላይ እንዲሽከረከር (over-rev) የሚያደርግ ማርሽ ዝቅ ማድረግ። በዚህ ሁነታ የለውጥ ፍጥነቶች ብዙ ጊዜ ከስፖርት ፕሮግራም ካሊብሬሽን ጋር ይመጣጠናሉ። ዋነኛው ጥቅም ማስተላለፊያው ምላሽ እስኪሰጥ ከመጠበቅ ይልቅ ጠመዝማዛ መንገዶችን፣ ቁልቁለቶችን ወይም መቅደሞችን አስቀድሞ የመገመትና ትክክለኛውን ማርሽ አስቀድሞ የመምረጥ ችሎታ ነው።

የአውቶማቲክ ማስተላለፊያ ጥገናና ዕድሜ ርዝመት

በደንብ የተጠገነ አውቶማቲክ ማስተላለፊያ — ምንም አይነት ቢሆን — ከ200,000 ኪሎ ሜትር በላይ ሊቆይ ይችላል። ይህን የአገልግሎት ዕድሜ ማግኘት በሁለት ነገሮች ላይ ይወሰናል፦ መደበኛ የፈሳሽ ለውጥ እና በብቁ ቴክኒሺያን ወቅታዊ ምርመራ። የATF ክፍተቶችን (intervals) ችላ ማለት የማስተላለፊያ ያለጊዜው ብልሽት በጣም የተለመደ መንስኤ ነው፣ ምክንያቱም የተበላሸ ፈሳሽ የመቀባት፣ የማቀዝቀዝ እና የክላች ጥቅሎችን በብቃት የማንቀሳቀስ ችሎታውን ስለሚያጣ ነው።

ይህ ትርጉም ነው። ዋናውን እዚህ ማንበብ ይችላሉ፦ https://www.drive.ru/technic/4efb330d00f11713001e3660.html