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あなたの車の世話をする方法:トランスミッション

トランスミッション、トランスファーケース、ディファレンシャルとは何ですか?

トランスミッション、トランスファーケース、ディファレンシャルはすべて、エンジンからホイールに動力を伝達する車両のドライブトレインの関連部品です。それぞれが、車両を道路に沿って移動させる上で重要な役割を果たします。

送信

これが駆動列の心臓部です。簡単に言えば、トランスミッションはエンジンの回転力を変換して乗算し、それをドライブトレインの残りの部分に送って車両を動かすことができるようにします。その動力を伝達する最初のステップは、トルクコンバーター(自動変速機の場合)または機械式クラッチとフライホイール(手動変速機の場合)です。次のトランスミッションは、トランスミッション内の流体圧力を構築することによって(自動)またはドライバーによって(手動)シフトされる複雑な一連のギアです。異なるギア比を使用することにより、車両は加速する力を提供しながら、可能な限り効率的に動作することができます。電力は出力シャフトを介してトランスミッションから出て、電力供給の次のステップに進みます。

トランスファーケース

全輪駆動または四輪駆動のすべての車両の一部であるトランスファーケースは、トランスミッションから動力を受け取り、それを後車軸(および四輪駆動車の前車軸)に送ります。トランスファーケースは、チェーン、ギア、または油圧で駆動できますが、基本的な機能は同じです。多くのトラックと4×4車両には、ドライバーが後輪のみの駆動から4輪すべての駆動へのトランスファーケースのシフトに使用できるレバーまたはスイッチが内部にあります。この機能は、オフロードや低トラクションの路面でのけん引や運転など、多くのアプリケーションに不可欠です。トランスファーケースは、トランスミッションまたはトランスアクスルのいずれかに取り付けられています。

ディファレンシャル

これは、エンジンから車軸に動力を供給して車輪を動かす最後のステップです。後輪駆動レイアウトの車両では、ディファレンシャルは車両の長さを走るドライブシャフトを介して電力を受け取り、それをドライブアクスル(各ホイールに接続されている)に送信します。ディファレンシャルの内部には、電力供給を可能にするギアとベアリングの複雑なネットワークがあります。後輪駆動車にはディファレンシャルが1つしかないのに対し、全輪駆動車と4輪駆動車には前車軸と後車軸の両方に1つあります。前輪駆動車にはスタンドアロンのディファレンシャルがなく、通常はトランスミッションに組み込まれています(トランスアクスルと呼ばれます)。

車によって種類は異なりますか?

絶対。現代の車両で一般的なトランスミッションには4つの異なるタイプがあります:

  1. 最も広く使用されているのは、従来のオートマチックトランスミッションです。上記のように、オートマチックトランスミッションは一連のバルブを使用して流体圧力を構築し、遊星ギアセットを操作して「ギアをシフト」します。基本的なオートマチックトランスミッションは4つの異なる速度(または「ギア」、実際には異なる固定比率を構成する多くの異なるギア)を持っているかもしれませんが、多くの新しいトランスミッションは9つの速度を持っています。トランスミッションの速度が速いほど、エンジンが高回転で作動する必要が少なくなります。これにより、燃費が向上し、多くの場合、よりスムーズな運転体験が得られます。

  2. 手動/標準トランスミッションは、広く認識されているもう1つのトランスミッションであり、初期の車両で使用されていた元のタイプでした。それらは、ドライバーによって単純にシフトされる複数のギアを備えているため、オートマチックトランスミッションと非常に単純に比較されます。マニュアルトランスミッションを搭載した車には、ギアをシフトするためにドライバーがエンジンをトランスミッションから切り離すために使用するクラッチ用の3番目のペダルがあります。

  3. 人気が高まっているトランスミッションは、無段変速機(CVT)です。それ自体が「シフト」するという点でオートマチックトランスミッションに似ていますが、内部の設計は大きく異なります。ほとんどのCVTは、複数の固定ギア比の代わりに、利用可能な範囲内で無限に絶えず変化するギア比を可能にするベルトとプーリーシステムを使用しています。その結果、エンジンは高回転域で頻繁に作動する必要がないため、燃費が向上し、スムーズな乗り心地が得られます(シフト感がなくなります)。

  4. 最後はデュアルクラッチトランスミッション(DCT)で、自動シフトマニュアルトランスミッションとも呼ばれます。このスタイルのトランスミッションは、電子制御または油圧制御の機械式クラッチ(1つではなく2つ)を使用してギアをシフトします。その結果、エネルギーが直接伝達されるため、従来のオートマチックトランスミッションよりも効率的な電力供給が可能になります。ただし、一部のDCTは低速で非常にぎくしゃくした感じがする可能性があり、保守と修理に費用がかかります。

トランスファーの場合、車両によって若干の違いはありますが、最終的な機能は同じです。トランスファーケースは、チェーン駆動、ギア駆動、または油圧制御でさえあります。それぞれのタイプには長所と短所があるため、この側面は車両の使用目的によって異なります。

車両で使用されるディファレンシャルにもさまざまな種類があります。最も一般的なのはオープンディファレンシャルです。これは、同じ量のトルクが各ホイールに送信され、ホイールが異なる速度で完全に回転できるようにする場所です(回転中に発生します)。デフロックは反対で、車輪を異なる速度で回転させることはできません。これは、トラクションが問題となる状況で有利な場合があります。一部の全輪駆動車または4輪駆動車には、地形に基づいて適応できる自動的にロックされるディファレンシャルがあります。 3番目のタイプのディファレンシャルはリミテッドスリップデファレンシャルです。このタイプは、トラクションが不足しているホイールに過剰な電力が供給されるのを防ぐため、パフォーマンス車両でよく使用されます。これにより、処理とパフォーマンスが向上しますが、システムはより複雑になります。

なぜ失敗するのですか?

トランスミッション、トランスファーケース、またはディファレンシャルの故障には多くの理由がありますが、最も一般的なのはメンテナンスの欠如です。これらのコンポーネントはすべて、特定のオイルで潤滑される複雑なギアネットワークを備えているという事実を共有しています。これらの部品の1つに漏れが発生すると、液面が十分に低下してギアの潤滑が不十分になり、過熱して故障する可能性があります。これらの問題は、流体が古すぎることによっても引き起こされる可能性があります。これは、時間の経過とともに微細な金属粒子や汚染物質を収集し、提供できる潤滑を低下させるためです。漏れや補液スケジュールを無視すると、この種の故障の可能性が高くなります。

一部の駆動列には、製造上の欠陥により弱点がある場合があります。残念ながら、これらの場合、適切なメンテナンスとケアでさえ、故障を防ぐのに十分ではないかもしれません。しかし、現代の車両では、駆動列のコンポーネントが改善されており、通常、頑丈で車両の寿命が続くように製造されています。

駆動列の故障は、ドライバーの乱用によっても引き起こされる可能性があります。これは特にマニュアルトランスミッションに当てはまります。マニュアルトランスミッションでは、熟練していないドライバーがストールや不適切なシフトによるギアの研削を引き起こす可能性があります。トランスファーケースは、高速で「4-low」を使用するなどの不適切な使用によっても損傷する可能性があります(低トラクションの状況で低速でのみ使用されるモード)。

ドライブトレインが機能する必要があるかどうかはどうすればわかりますか?

通常はそれ以上の影響なしに修復可能なトラブルの初期の兆候は、トランスミッション、トランスファーケース、またはディファレンシャルからの液体漏れです。車両を駐車している場所で漏れに気付いた場合は、液体の損失が多すぎる前に、必ず車両を調べて修理してください。現代の車両には、トランスミッションの一部であるセンサーとソレノイドがあります。これらのいずれかに問題が発生した場合、チェックエンジンライトが点灯してドライバーに問題を警告することがあります。

オートマチックトランスミッションの高度な故障の最も一般的な兆候は、通常、特に加速時の滑り感です。ドライバーはまた、トランスミッションがシフトできるようになる前に、ハードシフト、またはエンジンの回転の増加を経験する可能性があります。これらの症状が現れると、通常、トランスミッションを「保存」することはありません。トランスミッションの再構築または交換は避けられません。最終的に、問題はトランスミッションが単にシフトまたは移動しないポイントに進行します。

トランスファーケースの故障は、多くの場合、異なるモード(2輪、4高、4低)間でシフトできないことを示します。電子監視システムの場合、一部の車両には警告灯が付いている場合があります。

差動故障は、うなり声やゴロゴロという音で始まる場合があります。完全に故障するまで進行すると、ディファレンシャル内のギアが研削を開始し、完全に焼き付きます。

ドライブトレインを修理しないとどうなりますか?

ドライブトレインの一部に漏れ(ある種の故障)が発生した場合、時間の経過とともに液体が失われます。これらのリークは非常に遅く、すぐに問題が発生しない場合があります。ただし、大きな漏れや長期間続いている漏れは、液面の低下につながり、内部部品に損傷を与える可能性があります。センサーなどの電気部品が故障すると、トランスミッションが適切にシフトせず、車両が効率的またはスムーズに作動しない場合があります。

駆動列のいずれかの部分が完全にまたは壊滅的に故障した場合、車両は運転できなくなります。車両は文字通り自力で移動することはできません。

費用とその理由は?

問題が小さなホースまたはガスケットの漏れ、または安価なセンサーである場合、トランスミッション、トランスファーケース、およびディファレンシャルの修理は軽微である可能性があります。ただし、これらのコンポーネントへのアクセス/削除は複雑で困難なため、これらの修理には非常にコストがかかる可能性があります。これらの部品のいずれかを完全に再構築または交換する必要がある場合、コストは1000〜5000ドル以上になる可能性があります。費用は、車両の種類、故障の正確な原因、および修理の方法(たとえば、再構築または交換のどちらを選択するか)によって異なります。

同時に交換する必要があるものはありますか?

この質問は、車両自体だけでなく、どのような修理が必要かによって大きく異なります。たとえば、トランスミッションパンガスケットを交換する場合は、流体を交換する必要があります。通常、流体フィルターも交換することをお勧めします。多くの部品は、単独で交換できるか、トランスミッション/トランスファーケース/ディファレンシャルの内部に完全に組み込まれており、修理できません。あなたの車に取り組んでいる技術者は、その特定の車と特定の問題に基づいて推奨を行います。

修理費用を下げるためにできることはありますか?

メンテナンスは、ドライブトレインコンポーネントの完全な故障の可能性を最小限に抑えるために実行できる最も重要なことです。メーカーは、トランスミッション、トランスファーケース、およびディファレンシャルの液体の交換間隔を指定します。これらの推奨事項に従うことが重要ですが、車両をけん引またはその他の厳しい目的で使用する場合は、より頻繁に液体を交換することをお勧めします。

壊滅的な障害が発生した場合、修復に利用できるさまざまなオプションがあり、そのうちのいくつかは他のオプションよりも安価です。最も高価なオプションは、コンポーネントを新しいユニットと交換することです(使用可能な場合でも)。車両の所有者は、多くの場合、中古のトランスミッションを設置することを選択します。これにより、多くの費用を節約できますが、過去に不適切なメンテナンスが行われたリスクがあります。低燃費の中古トランスミッションまたはトランスファーケースは通常安全な賭けですが、早期の故障に対する完全な保証ではありません。一般的な妥協案は、トランスミッションまたはディファレンシャルを再構築することです。この場合、ハウジングは再利用され、内部のギアとベアリングが交換されます。このオプションは、新品の部品を取り付けるよりも費用を節約できます。中古部品よりも高価ですが、より良い保証を提供し、本質的に新しいコンポーネントです。修理の種類や複雑さに関係なく、常にメーカーの仕様を満たす液体を使用することが非常に重要です。


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