O dispositivo e o princípio de uma transmissão automática

Todos os motores de combustão interna de um carro estão emparelhados com uma transmissão. Hoje existe uma enorme variedade de caixas de velocidades, mas, condicionalmente, podem ser divididas em duas categorias:

• Transmissão manual ou caixa de velocidades manual;
• Transmissão automática ou transmissão automática.

Quanto à "mecânica", aqui as diferenças se referem apenas ao número de velocidades e características da estrutura interna. Mais informações sobre o dispositivo de transmissão manual aqui. Vamos nos concentrar na transmissão automática: sua estrutura, princípio de operação, suas vantagens e desvantagens em comparação com contrapartes mecânicas, e também discutir as regras básicas para usar o "automático".

O que é transmissão automática

Ao contrário de uma caixa mecânica, em um analógico automático, a velocidade é alterada pelo automático. Nesse caso, o envolvimento do motorista é minimizado. Dependendo do design da transmissão, o motorista seleciona o modo apropriado no seletor ou periodicamente fornece determinados comandos ao "robô" para alterar a marcha desejada.

Os fabricantes pensaram na necessidade de criar transmissões automáticas para reduzir os solavancos ao trocar de marcha pelo motorista no modo manual. Como você sabe, todo motorista tem seus próprios hábitos de dirigir e, infelizmente, eles estão longe de serem úteis. Como exemplo, preste atenção aos erros mais comuns que geralmente causam falhas na mecânica. Você encontrará essas informações em artigo separado.

História da invenção

Pela primeira vez, a ideia de mudar de marcha no modo automático foi implementada pela Herman Fittenger. A transmissão de um engenheiro alemão foi projetada em 1902. foi inicialmente utilizado em navios.

Dois anos depois, os irmãos Statewent (Boston) apresentaram uma versão modernizada da caixa mecânica, mas, na verdade, era a primeira "automática". A transmissão planetária foi instalada nos carros Ford Modelo T. O princípio da transmissão automática era que o motorista, usando um pedal, aumentava ou diminuía a marcha. A velocidade reversa foi ativada por um pedal separado.

O próximo estágio da "evolução" da transmissão automática cai em meados dos anos 30. A GM modificou o mecanismo existente adicionando um acionamento hidráulico de engrenagem planetária. Ainda havia uma embreagem no semi-automático.

Em paralelo com a General Motors, os engenheiros da Chrysler adicionaram uma embreagem hidráulica ao projeto da transmissão. Graças a este projeto, a caixa deixou de ter um acoplamento rígido dos eixos de transmissão e acionamento. Isso garantiu mudanças de marcha suaves. O mecanismo também recebeu um overdrive. Este é um overdrive especial (relação de marcha menor que 1), que substitui a caixa de câmbio de duas velocidades.

O primeiro desenvolvimento em série da transmissão automática foi um modelo da GM. O mecanismo começou a ser fabricado em 1940. No dispositivo dessa transmissão, há um acoplamento de fluido em combinação com uma caixa de engrenagens planetárias para 4 posições. A comutação foi realizada usando hidráulica.

Dispositivo de transmissão automática

Comparada à transmissão manual, a transmissão automática possui um dispositivo mais complexo. Aqui estão os principais elementos de uma transmissão automática:

• O conversor de torque é um contêiner com fluido de transmissão (ATF). Seu objetivo é transmitir o torque do motor de combustão interna para o eixo de acionamento da caixa. As rodas da turbina, bomba e reator são instaladas dentro do corpo. Além disso, o dispositivo conversor de torque inclui duas embreagens: bloqueio e roda livre. O primeiro garante que o conversor de torque esteja travado no modo de transmissão necessário. O segundo permite que a roda do reator gire na direção oposta.
• Engrenagem planetária - um conjunto de eixos, acoplamentos, tambores, que fornecem engrenagens para cima e para baixo. Este processo é realizado alterando a pressão do fluido de trabalho.
• A unidade de controle - costumava ser hidráulica, mas hoje é usada uma versão eletrônica. A ECU registra sinais de diferentes sensores. Com base nisso, a unidade de controle envia sinais para os dispositivos dos quais depende a alteração no modo de operação do mecanismo (válvulas do corpo da válvula, que direcionam o fluxo do fluido de trabalho).
• Sensores são dispositivos de sinalização que registram o desempenho de vários elementos de transmissão e enviam sinais apropriados para a ECU. A caixa contém esses sensores: a frequência da rotação de entrada e saída, a temperatura e a pressão do óleo, a posição da manopla (ou arruela em muitos carros modernos) do seletor.
• Bomba de óleo - cria a pressão necessária para girar as palhetas do conversor correspondentes.

Todos os elementos da transmissão automática estão em uma caixa.

O princípio de operação e vida útil da transmissão automática

Enquanto o veículo está em movimento, a unidade de controle de transmissão analisa a carga do motor e, dependendo dos indicadores, envia sinais para os elementos de controle do conversor de torque. O fluido de transmissão com a pressão apropriada move as embreagens na engrenagem planetária. Isso altera a relação de transmissão. A velocidade desse processo também depende da velocidade do próprio transporte.

Vários fatores afetam a operação da unidade:

• Nível de óleo na caixa;
• A transmissão automática funciona corretamente a uma certa temperatura (cerca de 80^оC), portanto, no inverno precisa de aquecimento e no verão precisa de refrigeração;
• A transmissão automática é resfriada da mesma maneira que no motor - com a ajuda de um radiador;
• Pressão do óleo (em média, esse número varia de 2,5 a 4,5 bar.).

Se você monitorar a saúde do sistema de resfriamento a tempo, bem como os fatores acima, a caixa durará até 500 mil milhas. Embora tudo dependa de como o motorista está atento ao procedimento de manutenção da transmissão.

Um fator importante que afeta o recurso da caixa é o uso de consumíveis originais.

Modos básicos de transmissão automática

Embora a máquina mude de marcha no modo automático ou semi-automático, o motorista pode definir um modo específico necessário para uma situação específica. Os principais modos são:

• R - modo de estacionamento. Durante sua ativação (a posição correspondente da alavanca seletora), as rodas motrizes são bloqueadas. Quando a alavanca está nesta posição, você precisa dar partida e parar o motor. Em nenhum caso você deve habilitar esta função enquanto dirige;
• R - marcha à ré. Como no caso da mecânica, esse modo deve ser ativado somente quando a máquina estiver completamente parada;
• N - neutro ou nenhuma das funções ativadas. Nesse modo, as rodas giram livremente, a máquina pode parar mesmo com o motor ligado. Não é recomendável usar esse modo para economizar combustível, pois o motor geralmente consome mais combustível em marcha lenta do que quando a velocidade está ligada (por exemplo, ao travar o motor). Este modo está disponível no carro, caso ele precise ser rebocado (embora alguns carros não possam ser rebocados);
• D - este modo permite que o carro avance. A própria eletrônica controla a troca de marchas (para cima / para baixo). Nesse modo, a automação utiliza a função de frenagem do motor quando o pedal do acelerador é liberado. Quando este modo está ativado, a transmissão tenta segurar o carro quando está em declive (a eficiência de retenção depende do ângulo de inclinação).

Modos adicionais de transmissão automática

Além dos modos básicos, cada transmissão automática está equipada com funções adicionais. Cada empresa de automóveis equipa seus modelos com diferentes opções de transmissão. Aqui estão alguns deles:

• 1 (às vezes L) - a transmissão não inclui a segunda marcha, mas permite que o motor gire até a velocidade máxima. Este modo é usado em trechos extremamente difíceis, por exemplo, em ladeiras íngremes e longas;
• 2 - um modo semelhante, somente neste caso a caixa não subirá acima da segunda marcha. Na maioria das vezes, nessa posição, o carro pode atingir um máximo de 80 km / h;
• 3 (ou S) - outro limitador de velocidade, apenas esta é a terceira marcha. Alguns motoristas o utilizam para ultrapassagens ou acelerações difíceis. Sem passar para a velocidade 4, o motor gira até a velocidade máxima, o que tem um efeito positivo na aceleração do carro. Normalmente, neste modo, o carro pode acelerar para 140 km / h. (o principal é seguir a agulha do tacômetro para que não entre na zona vermelha).

Muitas máquinas estão equipadas com um modo de mudança de marchas semi-automática. Um dos nomes dessas modificações é Tiptronic. O seletor neles terá um nicho separado ao lado dos modos principais.

Os símbolos + e - permitem mudar para a marcha correspondente no modo "manual". É claro que este é um modo relativamente manual, pois o processo é corrigido pelos eletrônicos de qualquer maneira, para que o motorista não estrague a transmissão com ações incorretas.

Você pode manter o pedal do acelerador pressionado ao trocar de marcha. Este modo adicional está disponível ao dirigir em trechos difíceis de estradas, como na neve ou em ladeiras íngremes.

Outro modo adicional que pode estar presente em uma transmissão automática é o "inverno". Cada fabricante o denota à sua maneira. Por exemplo, um seletor pode ter um floco de neve ou um W escrito nele ou pode dizer "Neve". Nesse caso, a automação não permitirá que as rodas motrizes deslizem durante o início do movimento ou ao mudar a velocidade.

No modo inverno, o carro arranca a partir da segunda marcha e as velocidades mudam em velocidades mais baixas do motor. Algumas pessoas usam esse modo ao dirigir na areia ou na lama no verão. Em um período quente em uma boa estrada, você não deve usar esta função, pois a caixa superaquece rapidamente devido ao trabalho com aumento de carga.

Além dos modos acima, a transmissão de alguns carros tem o modo Esporte (as marchas estão engatadas em rotações mais altas) ou Shift Lock (a função de alternar a alavanca seletora pode ser ativada mesmo quando o motor está desligado).

Como operar uma transmissão automática

Embora a troca de marchas nesta transmissão exija um envolvimento mínimo do motorista, ela não está totalmente descartada. Aqui estão as etapas básicas para o uso correto de uma transmissão automática.

Regras básicas para usar a caixa da máquina

O início do movimento deve ocorrer na seguinte sequência:

• Apertamos o pedal do freio;
• Iniciamos o motor (em um motor abafado, a alavanca não pode ser movida);
• Pressione o botão de bloqueio na alavanca seletora de modo (se disponível). Geralmente está localizado na lateral ou na parte superior da alça;
• Movemos a alavanca seletora para a posição D (se você precisar fazer backup, escolha R). A velocidade é ativada após um a dois segundos após definir o modo necessário, e o motor reduz ligeiramente a velocidade.

O movimento do carro deve ser realizado da seguinte maneira:

• Solte o pedal do freio;
• O carro em si começará a se mover (se a partida for realizada em subida, você precisará adicionar gás);
• O modo de condução é determinado pela natureza de pressionar o pedal do acelerador: se for pressionado bruscamente, o carro será mais dinâmico, se for pressionado suavemente, o carro acelerará suavemente e as marchas serão mais lentas;
• Se for necessário acelerar acentuadamente, pressione o pedal no chão. A função kick-down está ativada. Nesse caso, a caixa muda para uma marcha mais baixa e gira o motor até rotações mais altas para acelerar o carro. No entanto, isso nem sempre fornece dinâmica máxima. Nesse caso, é melhor colocar a alavanca seletora no modo S ou 3, para que a velocidade não mude para a quarta marcha, mas acelere na terceira.

Paramos da seguinte forma:

• Soltamos o pedal do acelerador;
• Se você precisar parar mais rápido, pressione o freio;
• Para impedir que o carro se mova, segure o freio;
• Se a parada for curta, a alavanca seletora é deixada no modo D e, se for mais longa, transferimos para o modo N. Nesse caso, o motor não queima combustível em vão. Para impedir que o carro se mova arbitrariamente, você não deve soltar o freio ou ativar o modo de estacionamento.

Alguns lembretes sobre o uso da máquina:

• Os pedais do acelerador e do freio são ativados apenas com o pé direito e a esquerda não é ativada;
• O pedal do freio deve sempre ser mantido pressionado durante a parada, exceto quando o modo P estiver ativado;
• Ao descer uma colina, não ligue N, pois a transmissão automática usa o freio do motor;
• Quando o modo é alternado de D para N ou vice-versa, o botão de travamento não deve ser pressionado para não engatar acidentalmente a velocidade de ré ou o estacionamento enquanto estiver dirigindo.

Um carro com transmissão automática precisa de um freio de mão?

Se a transmissão automática está equipada com um modo de estacionamento, por que o carro tem um freio de estacionamento? No manual de instruções da maioria dos fabricantes de automóveis modernos, indica que essa é uma medida adicional do movimento arbitrário do carro.

A maioria dos motoristas não usa o freio de mão porque o modo de estacionamento sempre funciona bem. E no inverno, às vezes as pastilhas congelam nos discos (especialmente se o carro estiver em uma poça no dia anterior).

Aqui estão os casos em que você precisa de um freio de mão:

• Ao parar em uma ladeira para fixação adicional da máquina;
• Também é útil ao trocar as rodas;
• Antes de ligar o modo P em uma inclinação (neste caso, a alavanca alterna com grande esforço, o que pode levar ao desgaste das peças de atrito da transmissão);
• Se o carro estiver em uma inclinação tanto no modo P quanto no freio de mão, no início do movimento, remova primeiro o "estacionamento" e solte o freio de mão.

Prós e contras da transmissão automática

A transmissão automática tem vantagens e desvantagens. As vantagens incluem os seguintes fatores:

• A troca de marchas muda suavemente, sem solavancos, o que proporciona um movimento mais confortável;
• Não há necessidade de trocar ou reparar a embreagem;
• No modo manual, é fornecida uma boa dinâmica, mesmo se o motorista cometer um erro, a automação corrigirá ligeiramente a situação;
• A transmissão automática é capaz de se adaptar ao estilo de condução do motorista.

Desvantagens da máquina:

• O design da unidade é mais complexo, pelo que o reparo deve ser realizado por um especialista;
• Além da manutenção cara, a substituição da transmissão será muito cara, pois contém um grande número de mecanismos complexos;
• No modo automático, a eficiência do mecanismo é baixa, o que leva ao consumo excessivo de combustível;
• O peso da caixa sem o fluido técnico e o conversor de torque é de cerca de 70 kg e, quando totalmente carregado - cerca de 110 kg.

Transmissão automática e transmissão manual, que é melhor?

Existem vários tipos de caixas automáticas, e cada uma delas tem suas próprias características. Cada um deles é descrito em artigo separado.

O que é melhor: mecânica ou automática? Em suma, é uma questão de gosto. Todos os motoristas são divididos em dois campos: alguns confiam na maior eficiência da transmissão manual, enquanto outros são da transmissão automática.

Transmissão automática versus mecânica:

• Mais "ninhada";
• Tem menos dinâmica, mesmo no modo manual;
• Ao acelerar, o consumo de combustível aumenta significativamente;
• Para um modo mais econômico, você deve acelerar e desacelerar suavemente;
• A avaria da máquina é extremamente rara, mas no caso de manutenção adequada e oportuna;
• O custo de uma nova transmissão é extremamente alto; portanto, sua manutenção deve ser abordada com cuidado especial;
• Não requer habilidades especiais, especialmente para iniciantes, por exemplo, para subir uma colina.

Em vista do desejo de ter um carro mais confortável, muitos motoristas preferem transmissões automáticas. No entanto, se um iniciante aprende com a mecânica, ele imediatamente adquire as habilidades necessárias. Qualquer pessoa que tenha dominado uma transmissão manual passará facilmente por qualquer transmissão, o que não pode ser dito o contrário.

Perguntas e Respostas:

Que elementos estão incluídos na transmissão automática? A transmissão automática consiste em: conversor de torque, engrenagem planetária, unidade de controle, embreagens de fricção, embreagem de roda livre, corpo da válvula, freio de banda, bomba de óleo, alojamento.

Como funciona a transmissão automática? Quando o motor liga, a bomba de óleo começa a funcionar (cria pressão no sistema). O óleo é bombeado para o impulsor do conversor de torque, que transfere o torque para a transmissão. As relações de engrenagem são alteradas eletronicamente.

Quais são as características da transmissão automática? Ao contrário da mecânica, uma máquina automática requer um mínimo de ações do motorista (basta ligar o modo desejado e pisar no acelerador ou no freio). Algumas modificações possuem um modo manual (por exemplo, tiptronic).