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2015年1月31日 (土)

AT

37.自動変速機

 ATはギヤ比の選択やクラッチ操作の負担から解放されるため,渋滞路でのドライバの疲労軽減に大いに貢献する.ATはトルクコンバータと遊星歯車セット(epicyclic gearsetで構成され,1900年代半ばから急速に発展し普及した.

ATMTと比較して次の長所がある.

・ギア比の選択を自動で行うためドライバのスキルが不要

・クラッチ操作から解放され渋滞路での疲労軽減

・燃費と排気ガス量はドライバに左右されず一定

・変速のスムーズさがドライバに左右されず一定

一方,次の欠点がある.

・コストが高い

・重量サイズが大きい

・燃費が悪い

これらの欠点にも関わらず,ATは大型車から普及し,ヨーロッパでは20%程度の普及率だが日米では90%もの普及率となっている.特に日本では小型化に努め,軽自動車用のATも普及している.

371.トルクコンバータ

トルクコンバータは入出力速度と負荷の比率を自動調整し,トルクと速度の変動に関する防振,衝撃,荷重の吸収,低メンテナンス,磨耗がないという利点を持つ.すなわち,入出力が違う速さで回転できるため,車両の停止状態から駆動力を得ることができ,トルクの増大作用もある.欠点は伝達効率と正確な制御が難しいというところである.

トルクコンパータは入力軸に結合されたインペラ,出力軸に結合されたタービンとケースに固定されたステータから構成され,内部はオイルで満たされている.インペラまたはタービンに作用する流体トルクTは次のようになる.

T = Cω2D5    (37)
こっこで,Cは容量係数,ωは回転速度,Dは直径である.容量係数Cは,ブレード角等の幾何学的形状や流体密度,粘度等に無関係である.

インペラにより押し出されたオイルにより,タービンを回すトルクが発生する.タービンを出たオイルはインペラの前からぶつかり,インペラの回転を止めようとする力が働く.この流れの方向をステータによって変え,インペラを後押しするような力を発生させる.つまり,ステータを組み合わせることで,インペラに流入する方向を変え,インペラをさらに回そうとする力をつくり,この力がオイルによってタービンに伝えられエンジントルクとステータ反力の和となる.これがトルク増大作用である.

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