Para comprender la esencia de la transmisión automática, comparémosla con un simple transmisión manual. Consideremos brevemente los componentes principales de una transmisión automática y las funciones que realizan (Fig. 1)

Figura 1. Los componentes principales de una transmisión automática.:

1) Convertidor de par (GT): corresponde al embrague en una transmisión manual, pero no requiere el control directo del conductor.
2) Juego de engranajes planetarios: corresponde al bloque de engranajes en caja mecánica engranajes y sirve para cambiar relación de transmisión en una transmisión automática al cambiar de marcha.
3) Banda de freno, embrague delantero, embrague trasero: componentes a través de los cuales se realiza el cambio de marcha.
4) Dispositivo de control: controla el cambio de marcha en una transmisión con un sistema de control electrónico integrado.
La transmisión automática cambia de marcha de forma independiente en función de la velocidad del vehículo y proporciona al conductor un entorno de conducción agradable y confortable. El conductor solo debe seleccionar manualmente la dirección de movimiento de la máquina: adelante o atrás.

2. Convertidor de par. Dispositivo general y principio de funcionamiento.

Un convertidor de par (GT) (o un convertidor de par en fuentes extranjeras) se utiliza para transmitir el par directamente desde el motor a los elementos de una transmisión automática (AT) y consta de las siguientes partes principales (Fig. 2):
- rueda de bomba o bomba (bomba);
- placa de bloqueo GT (pistón de bloqueo);
- rueda de turbina o turbina (turbina);
- estator;
- embrague de sobrerrevolucionado (embrague unidireccional).

Arroz. 2. Dispositivo general Convertidor de par

Para ilustrar el principio de funcionamiento de GT como elemento transmisor de par, utilicemos un ejemplo con dos ventiladores (Fig. 3). Un ventilador (bomba) está conectado a la red y crea un flujo de aire. El segundo ventilador (turbina) se apaga, sin embargo, sus aspas, al percibir el flujo de aire, creado por la bomba, girar. La velocidad de rotación de la turbina es menor que la de la bomba, como que patina con respecto a la bomba. Si aplicamos este ejemplo en relación con GT, en él el impulsor de la rueda de la bomba actúa como un ventilador conectado a la red (bomba).

Arroz. 3. ejemplo de ventilador

El impulsor está conectado mecánicamente al motor. La rueda de la turbina actúa como un ventilador apagado (turbina), conectado a través de estrías al eje de la transmisión automática. Como un ventilador: una bomba, el impulsor de la rueda de la bomba GT, al girar, crea un flujo, solo que no es aire, sino líquido (aceite). El flujo de aceite, como en el caso de una turbina de ventilador, hace que la rueda de la turbina del GT gire. A este caso El GT funciona como un acoplamiento fluido ordinario, transfiriendo únicamente el par del motor al eje de la transmisión automática a través del fluido, sin aumentarlo. Un aumento en la velocidad del motor no conduce a ningún aumento significativo en el par transmitido.
Volvamos a la ilustración del abanico. El flujo de aire que hace girar las aspas del ventilador, las turbinas, se desperdicia en el espacio. Si este flujo, que retiene una cantidad importante de energía residual, se dirige de nuevo a la bomba-ventilador, comenzará a girar más rápido, creando un flujo de aire más potente dirigido a la turbina-ventilador. Eso, respectivamente, también comenzará a girar más rápido. Este fenómeno se conoce como conversión de par (aumento).

En GT, además de las ruedas de la bomba y la turbina, se incluye un estator en el proceso de conversión de par, que cambia la dirección del flujo de fluido. Al igual que el aire que hizo girar las aspas del ventilador, las turbinas, el flujo de fluido (aceite) que hizo girar la rueda de la turbina GT todavía tiene una energía residual significativa. El estator dirige este flujo de regreso al impulsor, lo que hace que gire más rápido y, por lo tanto, aumenta el par. Cómo menos velocidad rotación de la rueda de la turbina de la GT en relación con la velocidad de rotación de la rueda de la bomba, más energía residual tiene el aceite devuelto por el estator a la bomba, y mayor será el momento creado en la GT.

Arroz. cuatro El estator GT está sujeto por rueda libre Arroz. 5. El estator GT gira libremente

La turbina siempre tiene una velocidad de rotación inferior a la bomba. Esta relación de las velocidades de rotación de la turbina y la bomba es máxima cuando el vehículo está parado y disminuye al aumentar la velocidad. Dado que el estator está conectado al GT a través de un embrague unidireccional, que solo puede girar en una dirección, debido a la forma especial del estator y las palas de la turbina, el flujo de aceite se dirige a reversoálabes del estator (Fig. 4), debido a que el estator se acuña y permanece estacionario, transfiriendo a la entrada de la bomba la cantidad máxima de energía residual del aceite que queda después de que la turbina gira. Este modo de funcionamiento de los GT les proporciona la máxima transmisión de par. Por ejemplo, al arrancar, el GT aumenta el par casi tres veces.
A medida que el coche acelera, el deslizamiento de la turbina con respecto a la bomba disminuye y llega un momento en que el flujo de aceite recoge la rueda del estator y comienza a girarla hacia la rueda libre del embrague de sobrerrevolucionado (ver Fig. 5). GT deja de aumentar el par y cambia al modo de acoplamiento hidráulico convencional. En este modo, el GT tiene una eficiencia que no supera el 85%, lo que provoca la liberación de un exceso de calor en él y, en última instancia, un aumento del consumo de combustible por parte del motor del automóvil.

Para eliminar esta deficiencia, se usa una placa de bloqueo (ver Fig. arroz. 6a). Está conectado mecánicamente a la turbina, sin embargo, puede moverse hacia la izquierda y hacia la derecha. Al desplazarlo hacia la izquierda, el caudal de aceite que alimenta la GT se introduce en el espacio entre el plato y el cuerpo de la GT, proporcionando su desacoplamiento mecánico, es decir, la placa en esta posición no afecta en ningún caso al funcionamiento de la GT. camino.
Cuando el vehículo alcanza alta velocidad, con un comando especial del dispositivo de control de la transmisión automática, el flujo de aceite cambia para que presione la placa de bloqueo hacia la derecha contra la carrocería del GT ( ver figura 6b). Para aumentar la fuerza de agarre en el interior la capa de fricción se aplica al cuerpo. pasando enclavamiento mecánico bomba y turbina por medio de un plato. GT deja de realizar sus funciones. El motor está estrechamente conectado a eje de entrada AKP. Naturalmente, cuando menor frenado el bloqueo del vehículo se libera inmediatamente.

Hay otras formas de bloquear el GT, sin embargo, la esencia de todos los métodos es la misma: evitar que la turbina se deslice en relación con la bomba. En fuentes extranjeras, este modo de funcionamiento del GT se llama Lock - up (bloqueo - arriba)
El cuerpo GT realiza otra muy función importante. Se utiliza para accionar la bomba de aceite de transmisión automática. Para ello, se utiliza un rodillo adicional, ubicado en el interior del eje de la turbina. Este rodillo está conectado con el cuerpo GT conexión estriada. En muchas transmisiones automáticas, la garganta del GT hace girar la bomba de aceite directamente.

3. Engranajes planetarios

1) La necesidad de engranajes planetarios.
Aunque el GT es capaz de aumentar el par, el sistema de engranajes planetarios en la transmisión automática es necesario por las siguientes razones:
- cuando el automóvil supera las subidas o durante su fuerte aceleración en la transmisión, es necesario crear un par mayor que el que puede crear un GT;
- el automóvil debe poder moverse no solo hacia adelante, sino también hacia atrás.
2) engranajes planetarios.
A diferencia de una transmisión mecánica simple que utiliza ejes paralelos y engranajes entrelazados, las transmisiones automáticas utilizan mayoritariamente engranajes planetarios.
Las ventajas del engranaje planetario son su compacidad, el uso de un solo eje central y la forma en que se cambian los engranajes bloqueando algunos y desbloqueando otros elementos del conjunto de engranajes planetarios.
En un automóvil con una transmisión manual simple, el conductor se ve obligado a presionar constante y secuencialmente el pedal del embrague y soltar el pedal del acelerador para cambiar de marcha. La transmisión automática cambia automáticamente de marcha en el momento adecuado. Para ello, el conductor sólo necesita manipular el pedal del acelerador, presionándolo o soltándolo.
El engranaje planetario proporciona un cambio suave y sin sacudidas de las velocidades del vehículo sin la pérdida de potencia del motor, las sacudidas y los golpes que normalmente se asocian con el cambio de marchas en una transmisión simple.
3) Estructura y teoría de la serie planetaria.
El engranaje planetario (ver Fig. 7) consta de los siguientes elementos:
- engranaje solar (engranaje solar);
- satélites (engranajes de piñón);
- epiciclo (engranaje interno);
- condujo (transportista).

Arroz. 7. engranaje planetario

Arroz. ocho. Principio de 2ª marcha en transmisión automática

El engranaje solar está en el centro. Los satélites giran alrededor del engranaje solar mientras gira alrededor de su propio eje. El epiciclo encierra los satélites que soportan al portador. Todos los satélites giran simultáneamente y en la misma dirección.
El cambio de velocidad de rotación en el conjunto de engranajes planetarios ocurre cuando 2 de los 3 elementos del conjunto de engranajes planetarios (engranaje solar, epiciclo, portador) están en ciertas condiciones: bloqueados o desbloqueados en varias combinaciones. ¿Cuáles son estas condiciones?
Consideremos un ejemplo simple. En la fig. 8 muestra la bola C entre los tableros A y B. El tablero B está fijo y el tablero A se mueve en la dirección de la flecha. En este caso, la bola c se mueve en la misma dirección que el tablero A, solo que más lento que él.
Si aplicamos este ejemplo al conjunto de engranajes planetarios, entonces el epiciclo actuará como el tablero A, el engranaje solar actuará como el tablero B y los satélites actuarán como la bola C. Si bloquea el engranaje solar y gira el epiciclo en la dirección de la flecha, el engranaje planetario girará en la misma dirección que el epiciclo. Sin embargo, como ocurre con las tablas y la pelota, el satélite gira más lentamente que el epiciclo. Tal relación de las velocidades de rotación del epiciclo y los satélites en el conjunto de engranajes planetarios de la transmisión automática se lleva a cabo en segunda marcha.

Arroz. 9. Principio 1 o marcha baja en el AKP

Pensemos en lo que sucede si hacemos que los satélites y, en consecuencia, la portadora, se muevan aún más lentamente. En el ejemplo anterior, el tablero B estaba fijo y el tablero A se movió. Esta vez moveremos lentamente el tablero B en la dirección movimiento opuesto tableros A. Como se muestra en la fig. 9, la pelota se mueve más lentamente que en el caso anterior. ¿Qué sucede entonces en la fila planetaria?
La velocidad a la que el portador (bola) se mueve por el epiciclo (tabla A) disminuye en relación con la velocidad del engranaje solar (tabla B) que gira en la dirección opuesta. Como resultado, la velocidad de rotación del portador es menor que en el caso anterior con la segunda marcha. Tal relación de las velocidades del transportador y el epiciclo se lleva a cabo cuando se enciende la primera o baja marcha en la transmisión automática.

Arroz. diez. Principio de 3ra marcha en transmisión automática

¿Qué pasa si mueves la tabla A y la tabla B en la misma dirección y a la misma velocidad? La bola C entre las tablas no puede moverse sola, por lo tanto, se mueve con ellas (Fig. 10). Si en un conjunto de engranajes planetarios el epiciclo y el planetario giran en el mismo sentido ya la misma velocidad, el portabicicletas gira en el mismo sentido ya la misma velocidad. Tal relación de las velocidades de estos elementos del conjunto de engranajes planetarios se lleva a cabo con el tercer engranaje (impulsor) acoplado.

Arroz. once. Principio marcha atrás en el AKP

Intentemos mover el tablero B en la dirección que muestra la flecha (Fig. 11). La bola C permanece estacionaria, girando solo alrededor de su propio eje. En este caso, el tablero A se mueve en dirección opuesta al tablero B. Apliquemos esta situación al conjunto de engranajes planetarios. Si el portador está fijo y el engranaje solar gira en el sentido de las agujas del reloj (Fig. 11), los planetarios giran y mueven el epiciclo en el sentido contrario a las agujas del reloj. En este caso, si asumimos que el engranaje solar transmite el par de entrada y el epiciclo transmite el par de salida, entonces en relación con la transmisión automática obtenemos la marcha atrás.

Arroz. 12 Principio de 4ª marcha en transmisión automática

Finalmente, fijamos el tablero B y movemos la bola C en la dirección de la flecha (Fig. 12). Luego, el tablero A se mueve a mayor velocidad y en la misma dirección que la pelota. Nuevamente aplicamos esta situación a la serie planetaria. Si el engranaje solar (placa B) está bloqueado y el portador (bola C) gira en el sentido de las agujas del reloj (fig. 12), los piñones giran en la misma dirección alrededor del engranaje solar. La velocidad de rotación del epiciclo es la suma de la velocidad de rotación propia de los satélites y la velocidad de rotación de éstos alrededor del engranaje solar estacionario. En otras palabras, el epiciclo gira más rápido que el portaplanetas. Esta relación en la transmisión es típica para la cuarta marcha (sobremarcha).

Diagrama de engranajes planetarios

Como regla general, se usan 2 engranajes planetarios para cambiar de marcha en una transmisión automática de 3 velocidades, 3 engranajes planetarios se usan en una transmisión automática de 4 velocidades, pero hay excepciones, por ejemplo, transmisión automática AXOD (Ford).

4. Sobre frenos y embragues.

Una caja de cambios automática es un tipo de caja de cambios que proporciona una selección de velocidad automática según las condiciones de conducción. Te invitamos a conocer en detalle qué es una transmisión automática, en qué componentes se compone y cuál es el principio de la transmisión automática.

Desarrollo industria automotriz no se detiene, y muchas novedades hacen que la conducción para el automovilista no solo sea más conveniente, sino también más placentera. Si hablamos de comodidad automotriz, inmediatamente viene a la mente la transmisión automática: automática, que, más que otras innovaciones, ha facilitado la vida de los automovilistas. Esto es especialmente cierto para aquellos conductores que no quieren conducir "mecánicos".

Los "autómatas" durante mucho tiempo intentaron adaptarse a mercado doméstico. Y, sin embargo, antes de que llegue el momento en que estas unidades se utilicen mayoritariamente en nuestras carreteras, todavía está muy lejos. Pero en las últimas décadas con los fabricantes tradicionales de transmisiones automáticas Vehículo También se ofrecen otras opciones para transmisiones automáticas ("robóticas").

En el contexto de las tecnologías masivas, este tipo de caja de cambios tiene algo en común con las "máquinas automáticas" habituales solo en parte. La muestra más popular y confiable. puntos de control robóticos son del fabricante Volkswagen.

Estructura de transmisión automática

Una transmisión automática se diferencia de una mecánica por el cambio de marchas automatizado y un principio de funcionamiento diferente de toda la parte mecánica. Aquí estamos hablando del uso de dispositivos planetarios y un mecanismo hidromecánico en lugar de uno mecánico convencional en una caja de cambios estándar.

En cuanto a las "máquinas automáticas" habituales, en su estructura consisten en:

• Convertidor de par;
• dispositivos - cajas de engranajes planetarios;
• embragues móviles y de rueda libre;
• varias poleas y tambores interconectados;
• una correa de freno diseñada para frenar uno de los tambores en relación con el cuerpo de transmisión automática durante el cambio de marcha.

Esta estructura es casi toda transmisiones automáticas. La única excepción es la caja de los automóviles Honda: en tales cajas de cambios, se decidió reemplazar el dispositivo planetario con poleas con engranajes.

El convertidor de par en el "automático" se instala de la misma manera que el embrague en la "mecánica". El cuerpo de esta unidad con la turbina de accionamiento está montado en el volante del motor de la misma manera que la canasta del embrague. propósito principal este dispositivo consiste en la transmisión de par con deslizamiento al arrancar. Si el vehículo se mueve a altas velocidades del motor, en 3ra o 4ta marcha, el dispositivo se bloquea debido al embrague en movimiento, lo que hace que el deslizamiento sea prácticamente imposible. Así, en las transmisiones automáticas desaparecen los costes energéticos innecesarios y el consumo de gasolina por fricción. fluido de transmisión en turbinas.

El principio de funcionamiento de la caja "automática".

Ahora veamos cómo funciona transmisión automática engranajes Si intenta desmontar la "máquina" y mira dentro, verá gran variedad varios mecanismos y dispositivos en un espacio relativamente pequeño.

El principio de funcionamiento de un conjunto planetario con reductores es crear relaciones de transmisión. De hecho, todos los demás componentes del sistema de transmisión están diseñados para ayudar al conjunto de engranajes planetarios a realizar esta función.

El convertidor de par en sí incluye varios componentes:

• turbina de entrada;
• turbinas de salida;
• estator

A menudo, el estator está bloqueado en el cuerpo de la unidad, pero a veces el frenado de esta turbina se activa mediante un embrague en movimiento para la operación más eficiente del convertidor de par en cualquier rango de velocidad del motor.

Los propios embragues móviles durante el movimiento del vehículo cambian de marcha conectando o desconectando los componentes de la "máquina". En particular, aquí estamos hablando de los ejes de entrada y salida y los componentes del engranaje planetario. Visualmente, el embrague es un cruce entre un embrague y un sincronizador en la "mecánica" tradicional.

Este elemento consta de un tambor y un buje, entre los cuales se encuentra un paquete de discos anulares móviles. La parte de los discos que se conecta al tambor es de metal y la parte que se conecta a los dientes del cubo es de plástico.

El principio de funcionamiento del embrague es comprimir el paquete de estos discos anulares con un pistón hidráulico, que se encuentra directamente en el tambor. El fluido de transmisión llega al cilindro a través de tuberías ubicadas en el tambor, ejes y cuerpo de la "máquina".

A su vez, el principio de funcionamiento del embrague de sobrerrevolucionado es patinar en un sentido y atascarse con transmisión de par en el otro. Como regla general, dicho acoplamiento consta de varios anillos, externos e internos, así como un dispositivo con rodillos ubicados entre ellos. Los mecanismos de rueda libre se utilizan para reducir el nivel de choque en los embragues en movimiento en el momento de los cambios de marcha.

La transmisión del par en sí se lleva a cabo con un aumento en la velocidad del motor después del cambio, como resultado de lo cual una de las partes del engranaje planetario gira en la dirección opuesta. En consecuencia, se atasca en el embrague de sobrerrevolucionado.

La unidad de control de la caja de cambios consiste en dispositivos que dirigen los flujos de fluido de transmisión a los pistones. bandas de freno y embragues móviles. Las posiciones de estos dispositivos pueden ajustarse tanto manualmente, con la palanca de cambios, como en modo automatico. La propia automatización en tales cajas de cambios puede ser tanto electrónica como hidráulica:

• automatización hidráulica. Su principio de funcionamiento es utilizar presión ATF ( aceite de la transmisión) del regulador central, que está conectado a la polea de salida de la caja. Además, este tipo de control utiliza la presión del ATF del acelerador presionado, lo que le da información sobre la velocidad del vehículo y la posición del acelerador;
• automatización electrónica. Este tipo de control utiliza solenoides, cuyo principio es cambiar los carretes. Los cables de los solenoides están conectados al dispositivo de control. Gracias a los "cerebros", el movimiento se produce en función de los datos sobre la posición del pedal del acelerador y velocidad total coches.

Modos automáticos

Transmisión automática no tiene velocidades de conmutación reales, pero su dispositivo proporciona modos de funcionamiento, que consideraremos a continuación:

• "N" - velocidad neutra. Por lo general, lo operan los propietarios de vehículos mientras remolcan o cuando están detenidos por períodos cortos de tiempo;
• "D" es la posición delantera. En este punto, todas las etapas se utilizan en la transmisión automática;
• "R" - movimiento inverso. Esta transmisión es necesaria para el movimiento del coche. en reversa. En ningún caso se debe encender esta posición si el automóvil no se ha detenido por completo;
• "L" - la posición de velocidad reducida, a menudo utilizada para la inercia;
• "P": la posición activada por la transmisión automática durante el estacionamiento para bloquear las ruedas motrices. También debe tenerse en cuenta aquí que esta posición del "automático" no está relacionada de ninguna manera con el freno de mano.

Estos fueron los principales modos de transmisión automática. También hay otros adicionales que se encuentran en muchos automóviles:

• "O / D": la posición del movimiento, que brinda la posibilidad de cambiar a más sobremarcha automáticamente. Este modo suele activarse cuando se conduce fuera de la ciudad a alta velocidad;

• "D3": la posición de la caja, en la que solo uno de los tres primeros engranajes está deshabilitado mayores velocidades. En esta posición es conveniente circular en condiciones urbanas y en atascos;
• "S" - posición de transmisión automática cuando se conduce a baja velocidad;
• "L" - modo de transmisión automática, en el que solo funciona la primera marcha.

Video "Reparación de transmisión automática"

Este video describe el proceso de reparación de una transmisión automática en una estación de servicio.

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