Como funciona uma transmissão automática

Uma transmissão automática permite que o motor de um carro opere dentro de uma estreita faixa de velocidades, assim como uma transmissão manual. À medida que o motor atinge graus mais altos de torque (torque é a quantidade de potência rotacional do motor),…

Uma transmissão automática permite que o motor de um carro opere dentro de uma faixa estreita de velocidades, assim como uma transmissão manual. À medida que o motor atinge níveis mais altos de torque (torque é a potência rotacional do motor), as engrenagens da transmissão permitem que o motor aproveite ao máximo o torque que gera, mantendo uma velocidade adequada.

Quão importante é uma transmissão para o desempenho de um carro? Sem uma transmissão, os veículos têm apenas uma marcha, leva uma eternidade para atingir velocidades mais altas e o motor se desgasta rapidamente devido às altas RPMs que produz constantemente.

Princípio da transmissão automática

O princípio de funcionamento de uma transmissão automática baseia-se no uso de sensores para determinar a relação de transmissão adequada, que depende em grande parte da velocidade desejada do veículo. A transmissão se conecta ao motor na carcaça do sino, onde um conversor de torque converte o torque do motor em força motriz e, em alguns casos, até amplifica essa potência. O conversor de torque da transmissão faz isso transferindo essa potência para o eixo de transmissão através da engrenagem planetária e dos discos de embreagem, que permitem que as rodas motrizes do carro girem para impulsioná-lo para frente, com diferentes relações de transmissão necessárias para diferentes velocidades. Dependendo da marca e do modelo, são veículos com tração traseira, tração dianteira e tração nas quatro rodas.

Se o veículo tivesse apenas uma ou duas marchas, atingir velocidades mais altas seria um problema, pois o motor só gira em uma determinada RPM, dependendo da marcha. Isso significa rotações mais baixas para marchas mais baixas e, portanto, velocidade mais baixa. Se a marcha mais alta fosse a segunda, o veículo levaria uma eternidade para acelerar até a rotação mais baixa, acelerando gradualmente à medida que o veículo ganhasse velocidade. O estresse do motor também se torna um problema ao operar em rotações mais altas por longos períodos de tempo.

Usando certas marchas que funcionam em conjunto, o carro gradualmente ganha velocidade à medida que muda para marchas mais altas. Quando o carro muda para marchas mais altas, a rotação diminui, o que reduz a carga no motor. As várias engrenagens são representadas pela relação de transmissão (que é a relação de engrenagens em tamanho e número de dentes). As engrenagens menores giram mais rápido do que as engrenagens maiores, e cada posição de engrenagem (primeira a seis em alguns casos) usa diferentes engrenagens de diferentes tamanhos e números de dentes para obter uma aceleração suave.

Um resfriador de transmissão é essencial ao transportar cargas pesadas, porque uma carga pesada sobrecarrega o motor, fazendo com que ele funcione mais quente e queime o fluido da transmissão. O resfriador da transmissão está localizado dentro do radiador, onde remove o calor do fluido da transmissão. O fluido viaja através dos tubos no resfriador para o refrigerante no radiador para que a transmissão permaneça fria e possa lidar com cargas mais altas.

O que faz um conversor de torque

O conversor de torque multiplica e transmite o torque gerado pelo motor do veículo e o transmite através das engrenagens da transmissão para as rodas motrizes na extremidade do eixo de acionamento. Alguns conversores de torque também atuam como um mecanismo de travamento, ligando o motor e a transmissão ao operar nas mesmas velocidades. Isso ajuda a evitar o deslizamento da transmissão, resultando em perda de eficiência.

O conversor de torque pode assumir uma de duas formas. O primeiro, o acoplamento de fluido, usa pelo menos um acionamento de duas peças para transferir o torque da transmissão para o eixo de acionamento, mas não aumenta o torque. Uma embreagem hidráulica, usada como alternativa a uma embreagem mecânica, transfere o torque do motor para as rodas por meio de um eixo de transmissão. O outro, o conversor de torque, usa pelo menos três elementos no total, e às vezes mais, para aumentar a saída de torque da transmissão. O conversor usa uma série de palhetas e um reator ou palhetas de estator para aumentar o torque, resultando em mais potência. O estator ou palhetas estáticas servem para redirecionar o fluido da transmissão antes de chegar à bomba, melhorando muito a eficiência do conversor.

O funcionamento interno da engrenagem planetária

Saber como as partes de uma transmissão automática funcionam juntas pode realmente colocar tudo em perspectiva. Se você olhar dentro de uma transmissão automática, além de várias correias, placas e uma bomba de engrenagens, a engrenagem planetária é o principal componente. Esta engrenagem consiste em uma engrenagem solar, uma engrenagem planetária, um suporte de engrenagem planetária e uma engrenagem anelar. Uma engrenagem planetária aproximadamente do tamanho de um melão cria as várias relações de transmissão necessárias à transmissão para atingir as velocidades necessárias para avançar durante a condução, bem como engatar a ré.

Os diferentes tipos de engrenagens funcionam em conjunto, atuando como entrada ou saída para a relação de transmissão específica necessária em um determinado momento. Em alguns casos, as engrenagens são inúteis em uma determinada proporção e, portanto, permanecem estacionárias, com bandas dentro da transmissão mantendo-as fora do caminho até que sejam necessárias. Outro tipo de trem de engrenagens, a engrenagem planetária composta, inclui dois conjuntos de engrenagens solares e planetárias, embora apenas uma engrenagem anelar. O objetivo desse tipo de trem de engrenagens é fornecer torque em um espaço menor ou aumentar a potência geral do veículo, como em um caminhão pesado.

O estudo das engrenagens

Enquanto o motor está funcionando, a transmissão responde a qualquer marcha em que o motorista esteja atualmente. Em Park ou Neutral, a transmissão não engata porque os veículos não requerem torque quando o veículo não está em movimento. A maioria dos veículos tem diferentes marchas de acionamento que são úteis ao avançar, da primeira à quarta marcha.

Carros de desempenho tendem a ter ainda mais marchas, até seis, dependendo da marca e modelo. Quanto menor a marcha, menor a velocidade. Alguns veículos, especialmente caminhões médios e pesados, usam overdrive para ajudar a manter velocidades mais altas e também proporcionar melhor economia de combustível.

Finalmente, os carros usam marcha-atrás para conduzir em marcha-atrás. Na marcha à ré, uma das engrenagens menores engata na engrenagem planetária maior, e não vice-versa ao avançar.

Como a caixa de câmbio usa embreagens e bandas

Além disso, a transmissão automática usa embreagens e correias para ajudá-la a alcançar as várias relações de marcha necessárias, incluindo overdrive. As embreagens entram em ação quando as partes das engrenagens planetárias são conectadas umas às outras, e as cintas ajudam a manter as engrenagens estacionárias para que não girem desnecessariamente. As bandas, acionadas por pistões hidráulicos dentro da transmissão, fixam partes do trem de engrenagens. Os cilindros e pistões hidráulicos também acionam as embreagens, forçando-as a engatar as engrenagens necessárias para uma determinada relação de transmissão e velocidade.

Os discos de embreagem estão dentro do tambor de embreagem na transmissão e alternam com discos de aço no meio. Discos de embreagem na forma de discos mordem chapas de aço devido ao uso de um revestimento especial. Em vez de danificar as placas, os discos as comprimem gradativamente, aplicando lentamente uma força que é então transferida para as rodas motrizes do veículo.

Discos de embreagem e placas de aço são uma área comum onde ocorre o deslizamento. Eventualmente, esse deslizamento faz com que lascas de metal entrem no restante da transmissão e, eventualmente, causem falha na transmissão. Um mecânico verificará a transmissão se o carro estiver tendo problemas com o deslizamento da transmissão.

Bombas hidráulicas, válvulas e regulador

Mas de onde vem a potência "real" em uma transmissão automática? O verdadeiro poder está no sistema hidráulico embutido na carcaça da transmissão, incluindo a bomba, várias válvulas e o regulador. A bomba extrai o fluido de transmissão de um reservatório localizado na parte inferior da transmissão e o entrega ao sistema hidráulico para acionar as embreagens e as cintas contidas nele. Além disso, a engrenagem interna da bomba é conectada à carcaça externa do conversor de torque. Isso permite que ele gire na mesma velocidade que o motor do carro. A engrenagem externa da bomba gira de acordo com a engrenagem interna, permitindo que a bomba retire líquido do reservatório de um lado e alimente-o ao sistema hidráulico do outro lado.

O governador ajusta a transmissão informando a velocidade do veículo. O regulador, que contém uma válvula de mola, abre mais quanto mais rápido o veículo estiver em movimento. Isso permite que o sistema hidráulico da transmissão passe mais fluido em velocidades mais altas. Uma transmissão automática usa um dos dois tipos de dispositivos, uma válvula manual ou um modulador de vácuo, para determinar o quão forte o motor está funcionando, aumentando a pressão conforme necessário e desativando certas marchas, dependendo da relação que está sendo usada.

Com a manutenção adequada da transmissão, os proprietários de veículos podem esperar que ela dure a vida útil do veículo. Um sistema muito robusto, uma transmissão automática utiliza muitas peças diferentes, incluindo um conversor de torque, engrenagens planetárias e um tambor de embreagem, para fornecer energia às rodas motrizes do veículo, mantendo-o na velocidade desejada.

Se você tiver problemas com a transmissão automática, peça ajuda a um mecânico para manter o nível do fluido, inspecione-o quanto a danos e repare ou substitua-o, se necessário.

Problemas comuns e sintomas de problemas de transmissão automática

Alguns dos problemas mais comuns associados a uma transmissão defeituosa incluem:

• Falta de resposta ou hesitação ao mudar de marcha. Isso geralmente indica deslizamento dentro da caixa de engrenagens.
• A caixa de velocidades faz vários ruídos estranhos, tinidos e zumbidos. Peça a um mecânico que verifique seu carro quando ele fizer esses ruídos para determinar qual é o problema.
• Um vazamento de fluido indica um problema mais sério e o mecânico deve resolver o problema o mais rápido possível. O fluido da transmissão não queima como o óleo do motor. Ter o nível de fluido verificado regularmente por um mecânico pode ajudar a resolver um problema em potencial antes que ele ocorra.
• Um cheiro de queimado, especialmente da área de transmissão, pode indicar um nível de fluido muito baixo. O fluido de transmissão protege as engrenagens e as peças da transmissão contra superaquecimento.
• A luz Check Engine também pode indicar um problema com a transmissão automática. Peça a um mecânico que execute o diagnóstico para encontrar o problema exato.