Não desmaie, não há nada complicado aqui. Vamos explicar tudo agora. Mas primeiro, vamos esclarecer a terminologia. O fato é que muitas pessoas chamam erroneamente uma transmissão automática de duas unidades conectadas entre si: a própria caixa de câmbio e o conversor de torque.
O conversor de torque consiste em duas máquinas com palhetas – uma bomba de hélice e uma turbina centrípeta. Há um aparato guia, um reator, entre eles. O impulsor está rigidamente conectado ao virabrequim do motor, a turbina – ao eixo da caixa de câmbio. O reator, dependendo do modo de operação, pode girar livremente ou pode ser bloqueado com a ajuda de uma embreagem de avanço.
A transmissão do torque do motor para a caixa de câmbio é realizada por fluxos de fluido de potência (óleo) que são lançados pelas pás do impulsor nas pás da turbina. Espaços mínimos são fornecidos entre o impulsor e a turbina, e suas pás recebem uma geometria especial que forma um círculo contínuo da circulação do fluido de potência. Então, acontece que não há uma conexão rígida entre o motor e a transmissão. Isso garante que o motor funcione e o carro pare com a marcha engatada, além de contribuir para a transmissão suave da força de tração.
A embreagem hidráulica pode simplesmente transmitir o torque sem transformar seu valor. Para alterar o torque, um reator é introduzido no projeto do conversor de torque. É a mesma roda com pás, mas ela, tendo a conexão com uma caixa (caixa) da caixa de câmbio, não gira (observe, até certo ponto). As pás do reator estão localizadas no caminho ao longo do qual o óleo retornou da turbina para a bomba e têm um perfil especial. Quando o reator está imóvel (um modo conversor de torque), ele aumenta a vazão do fluido de potência que circula entre as rodas. Quanto maior a velocidade do movimento do fluido, maior sua energia cinética e maior o impacto que ele tem na roda da turbina. Graças a esse efeito, o torque desenvolvido no eixo da roda da turbina pode ser aumentado significativamente.
Imagine uma situação padrão – a marcha já está engatada e estamos parados pressionando o pedal do freio! O que acontece nesse caso? A roda da turbina está estacionária e o torque nela é de uma vez e meia a duas vezes maior (dependendo do projeto) do que o motor desenvolve nessas rotações. A propósito, quanto maior a rotação do motor, maior o torque no eixo de saída do conversor de torque. Basta soltar o pedal do freio e o carro dá partida. A aceleração continuará até que o torque nas rodas seja igual ao torque da resistência da estrada.
Quando a roda da turbina se aproxima da velocidade de rotação da roda da bomba, a roda do reator é liberada e começa a girar junto com dois “parceiros”. Nesse caso, eles dizem que o conversor de torque mudou para o modo de embreagem hidráulica. Isso reduz as perdas e aumenta a eficiência do conversor de torque.
E como não há necessidade de converter o torque e a velocidade em alguns casos, o conversor de torque pode ser completamente bloqueado em determinados momentos com a ajuda de uma embreagem de fricção. Esse modo ajuda a reduzir a eficiência da transmissão a quase uma; o deslizamento entre as rodas pás é, por definição, impossível neste caso.
Mas imagine essa situação. Você está dirigindo em linha reta e de repente começa a subir. A velocidade do carro começará a cair e a carga nas rodas motrizes aumentará. O conversor de torque responderá imediatamente a essa alteração. Assim que a velocidade de rotação da turbina diminuir, a roda do reator diminuirá automaticamente, como resultado, a velocidade de circulação do fluido de potência aumentará, o que levará automaticamente a um aumento no torque que será transmitido ao eixo pela roda da turbina (pense nas rodas). Em alguns casos, o aumento do torque é suficiente para subir um gradiente sem mudar para uma marcha mais baixa.
Como o conversor de torque não pode converter a velocidade de rotação e o torque transmitido em uma ampla faixa, uma caixa de câmbio de várias velocidades é acoplada a ele, que, além disso, é capaz de fornecer rotação reversa (em outras palavras, retrocesso). Essas caixas que funcionam em conjunto com os conversores de torque geralmente incluem várias engrenagens planetárias e têm muito em comum com as caixas de câmbio manuais que nos são familiares.
Em uma caixa de câmbio manual, as engrenagens estão em constante engate, enquanto as acionadas giram livremente no eixo secundário. Ao mudar para qualquer engrenagem, bloqueamos mecanicamente a engrenagem correspondente no eixo acionado. A operação da transmissão automática é baseada no mesmo princípio. Mas as engrenagens de redução planetária têm algumas características interessantes. Eles incluem vários elementos: um suporte de pinhão, engrenagens de pinhão, engrenagens solares e anulares.
Ao girar alguns elementos e fixar outros, essas engrenagens redutoras podem alterar as relações de transmissão, ou seja, a velocidade de rotação e a força transmitida pela engrenagem planetária. As engrenagens planetárias são acionadas pelo eixo de saída do conversor de torque e seus elementos correspondentes são fixados com faixas de atrito e pacotes de fricção (em uma caixa de engrenagens mecânica, esse papel é desempenhado por sincronizadores e embreagens de travamento).
A transmissão é ativada da seguinte forma. A embreagem é pressionada por uma torneira hidráulica, que por sua vez é acionada pela pressão do fluido de potência, aquele que é usado no conversor de torque. Essa pressão é criada por uma bomba especial e é distribuída entre as embreagens de engrenagem correspondentes sob o firme controle da eletrônica pelo uso de um sistema especial de válvulas solenóides eletromagnéticas de acordo com o algoritmo da caixa.
Uma diferença significativa entre as transmissões automáticas e as transmissões manuais convencionais é que as marchas nas primeiras são trocadas quase sem uma interrupção no fornecimento de torque. Um está engajado, o outro está desengajado quase no mesmo momento. Solavancos fortes durante a comutação são quase eliminados, pois são amortecidos pelo conversor de torque já mencionado acima. Porém, deve-se notar que as caixas de câmbio modernas com um ambiente esportivo não podem se orgulhar de uma operação suave. Os solavancos durante a operação são causados por uma mudança mais rápida de marchas: esse arranjo permite economizar um certo tempo durante a aceleração, mas leva ao desgaste acelerado das embreagens. Isso também afeta negativamente a transmissão e o chassi como um todo.
Os sistemas de controle eram totalmente hidráulicos nas transmissões automáticas da primeira geração. Posteriormente, a hidráulica foi mantida apenas como parte executiva do sistema de controle. Graças a isso, é possível implementar vários algoritmos para a operação da caixa – aceleração forte, esporte, economia, modos de inverno…
No modo esportivo, por exemplo, o empuxo do motor é usado cem por cento. O engate de cada engrenagem subsequente ocorre nas freqüências do virabrequim nas quais o torque máximo se desenvolve. Com mais aceleração, a velocidade de rotação do virabrequim é levada aos valores máximos nos quais o motor desenvolve a potência máxima. E assim por diante. Nesse caso, o carro desenvolve acelerações significativamente maiores em comparação com as realizadas durante a operação de programas econômicos e normais.
Na maioria dos carros modernos com transmissão automática, certos algoritmos de controle são ativados dependendo do estilo de direção. A eletrônica adapta a operação do conjunto de transmissão do motor por si só. O computador, analisando as informações de vários sensores, toma a decisão de mudar de marcha em determinados momentos, dependendo da natureza necessária das mudanças. Se a maneira de dirigir for medida e suave, o controlador faz as correções apropriadas nas quais o motor não opera nos modos de potência, o que tem um efeito positivo no consumo de combustível. Assim que o motorista “fica nervoso” e começa a pressionar o pedal do acelerador com mais frequência e nitidez, a inteligência artificial imediatamente entende que a velocidade e a aceleração devem ser feitas mais rapidamente, e a unidade motriz começará a funcionar imediatamente de acordo com o programa esportivo. Se o motorista pedalar suavemente, a eletrônica “inteligente” colocará a caixa de câmbio e o motor em operação normal.
Um número crescente de carros está equipado com caixas de câmbio nas quais, além do automático, também é fornecido um modo de controle semiautomático. Aqui, o motorista dá os comandos para mudar de marcha e o sistema de controle fornece os interruptores. Mas isso não significa que a eletrônica permitirá que você enlouqueça. A velocidade de troca de uma marcha para outra costuma aumentar nesse modo, mas muitos fabricantes mantêm o tempo de comutação igual ao do modo automático, cuidando da vida útil da unidade de potência. Os fabricantes de automóveis chamam esses sistemas de maneiras diferentes – Autostick, Steptronic, Tiptronic.
A propósito, recentemente, algumas transmissões automáticas podem ser ajustadas. E isso se tornou possível devido à reprogramação das unidades de controle do motor e da caixa de câmbio. Por uma questão de velocidade de aceleração, os momentos de troca de marchas no programa de controle da transmissão automática são alterados e o tempo de comutação é reduzido significativamente.
A eletrônica está ficando mais inteligente a cada ano. Os computadores foram ensinados a analisar o grau de desgaste por atrito e gerar a pressão apropriada necessária para engatar cada embreagem. Ao registrar a pressão, é possível prever o grau de desgaste dos discos de fricção e, portanto, da caixa de câmbio como um todo. A unidade de controle monitora constantemente a capacidade de manutenção do sistema, registrando os códigos de falha dos elementos nos quais as falhas ocorreram durante a operação.
A unidade de controle começa a funcionar de acordo com o programa de desvio em alguns casos de força maior. Normalmente, todas as mudanças são proibidas na caixa de câmbio no modo de emergência, e qualquer marcha é engatada, via de regra, na segunda ou na terceira. Nesse caso, não é recomendável operar o carro (e ele não funcionará), mas o programa o ajudará a chegar à oficina por conta própria.
Todos os tipos de caixas de câmbio são capazes de alegrar os proprietários de automóveis com seus serviços em uma corrida de mais de 200 mil quilômetros. Mas há uma coisa: uma operação sem problemas é possível com manutenção adequada e inspeção qualificada regular.
Modos de transmissão automática
P – estacionamento. Nesse modo, todas as engrenagens são desengatadas, o eixo de saída da caixa de câmbio e a linha de transmissão conectada às rodas motrizes são travados pelo mecanismo de travamento da caixa. Com o motor em operação, o limitador de velocidade do virabrequim é acionado muito mais cedo do que durante a aceleração. Esse “infalível” não permite que você force o motor e remova o fluido da transmissão sem sucesso.
R – reverso.
N – neutro. Nesse modo, o motor e as rodas motrizes não estão conectados. O carro pode girar, mas também pode ser rebocado sem levantar o eixo motriz.
O modo D ou Drive permite que você se mova. Nesse modo, as marchas são trocadas automaticamente.
O modo S, Sport, PWR, Power of Shift é o mais dinâmico e o que mais desperdiça. Durante a aceleração, o motor é acionado para o modo de potência máxima. A velocidade da troca de marchas (dependendo do projeto e do programa) pode ser aumentada. O motor, neste caso, está sempre tonificado, como regra, trabalhando em velocidades que não são inferiores às em que o torque máximo se desenvolve. Esqueça a economia.
O kick-down é um modo no qual a redução de marcha é realizada para aceleração intensiva, por exemplo, ao ultrapassar. Uma aceleração acentuada ocorre devido ao fato de o motor atingir a máxima eficiência e devido a uma maior taxa de transmissão da engrenagem de redução. Para que a transmissão mude para esse modo, você precisa pisar no pedal do acelerador corretamente. Nas transmissões de uma geração mais antiga, era necessário colocar o pedal do acelerador, como dizem, “no metal”, até que houvesse um clique característico, para acionar o Kick-down.
Ao operar no modo Overdrive ou O/D, a marcha de overdrive será engatada com mais frequência, colocando o motor em uma velocidade reduzida. O Overdrive proporciona uma condução eficiente, mas sua ativação pode levar a uma perda significativa na dinâmica.
A norma implementa o modo de condução mais equilibrado. Os aumentos, via de regra, ocorrem quando a velocidade média do motor é atingida e em velocidades ligeiramente acima da média.
Se você colocar o seletor em “1” (L, Baixo), “2” ou “3”, sua caixa de câmbio não mudará acima da marcha selecionada. Os modos são procurados em condições severas de estrada, por exemplo, ao dirigir em estradas montanhosas, rebocar um trailer ou outro carro. Nesse caso, o motor pode operar na faixa de cargas médias e altas sem aumento de marcha.
W, Winter, Snow – para evitar o escorregamento das rodas motrizes, o carro arranca com a segunda marcha neste modo. Para não causar deslizamentos desnecessários, as marchas podem ser trocadas com mais cuidado e em velocidades mais baixas. Ao mesmo tempo, a aceleração pode não ser muito dinâmica. Os sinais “+” e “–” determinam não a posição do poste, mas a possibilidade de troca manual de marchas. Diferentes fabricantes permitem que você “misture” as marchas de maneiras diferentes: com um seletor de transmissão automática, botões no volante ou alavancas de câmbio montadas no volante. Nesse modo, a eletrônica não permitirá que você mude para as transmissões que, em sua opinião, são inadequadas no momento. Ao operar com sinais de “adição” e “subtração”, a velocidade da troca de marchas não será maior do que a definida pelo programa no modo Sport. A vantagem do modo manual é a capacidade de agir à frente da curva.
Esta é uma tradução. Você pode ler o original aqui: https://www.drive.ru/technic/4efb330d00f11713001e3660.html
