Una trasmissione automatica consente a un motore del veicolo di operare all'interno di un intervallo di velocità ristretto, proprio come fa una trasmissione manuale. Poiché il motore raggiunge livelli di coppia più elevati (la coppia è la potenza di rotazione del motore), gli ingranaggi nella trasmissione consentono al motore di sfruttare appieno la coppia prodotta mantenendo una velocità appropriata.
Quanto è importante una trasmissione al funzionamento del veicolo? Senza una trasmissione, i veicoli hanno solo una marcia, impiegano sempre per raggiungere velocità più elevate e consumano rapidamente il motore a causa degli elevati RPM costanti prodotti.
Il principio dietro una trasmissione automatica
Il principio alla base della trasmissione automatica si basa sull'uso di sensori per determinare il rapporto di trasmissione appropriato da utilizzare, che dipende in gran parte dalla velocità desiderata del veicolo. La trasmissione si collega al motore sull'alloggiamento della campana dove il convertitore di coppia converte la coppia del motore in potenza motrice e in alcuni casi addirittura amplifica tale potenza. Il convertitore di coppia nella trasmissione fa questo trasferendo questa potenza al semiasse tramite il riduttore epicicloidale e le piastre della frizione, che quindi lasciano girare le ruote motrici in un veicolo, fornendo un movimento in avanti, con diversi rapporti di cambio necessari per diverse velocità. A seconda della marca e del modello, questo include veicoli posteriori, anteriori e a trazione integrale.
Se un veicolo avesse solo una o due marce, salire a velocità più alte sarebbe un problema perché il motore gira solo a un RPM specifico a seconda della marcia. Ciò significa RPM più bassi per le marce più basse e quindi una velocità inferiore. Se la marcia più alta fosse seconda, allora il veicolo impiegherebbe per sempre ad accelerare agli RPM più bassi, aumentando gradualmente gli RPM sempre più alti man mano che il veicolo guadagnava velocità. Lo stress sul motore diventa anche un problema quando si esegue a più alto RPM per lunghi periodi di tempo.
Usando ingranaggi specifici che funzionano in combinazione tra loro, un veicolo guadagna gradualmente velocità mentre sale attraverso le marce più alte. Quando il veicolo passa alle marce più alte, gli RPM diminuiscono, mettendo meno stress sul motore. Le varie marce sono rappresentate da un rapporto di trasmissione (che è il rapporto tra gli ingranaggi in entrambe le dimensioni e il numero di denti che hanno). Gli ingranaggi più piccoli girano più velocemente rispetto agli ingranaggi più grandi, e ogni posizione del cambio (in alcuni casi, dal primo al sesto) utilizza ingranaggi di diverse dimensioni e numero di denti per ottenere un'accelerazione regolare.
Un radiatore di trasmissione è necessario quando si trasportano carichi pesanti, perché un carico più pesante aumenta lo stress di un motore, causando un funzionamento più intenso e bruciando il fluido di trasmissione. Il radiatore di trasmissione si trova all'interno del radiatore dove trasferisce il calore lontano dal fluido di trasmissione. Il fluido scorre attraverso i tubi nel radiatore fino al liquido di raffreddamento nel radiatore, quindi la trasmissione non funziona a temperature elevate e può sopportare carichi più pesanti.
Cosa fa il convertitore di coppia
Il convertitore di coppia moltiplica e trasferisce la coppia creata dal motore del veicolo e la trasferisce tramite gli ingranaggi nella trasmissione alle ruote motrici alla fine dell'albero di trasmissione. Alcuni convertitori di coppia fungono anche da meccanismo di bloccaggio, legando il motore e la trasmissione quando si utilizzano velocità simili. Questo aiuta a mantenere la trasmissione da scivolare, il che si traduce in una perdita di efficienza.
Il convertitore di coppia può assumere una delle due forme. Il primo, l'accoppiamento del fluido, utilizza almeno un azionamento a due elementi per trasferire la coppia dalla trasmissione all'albero di trasmissione, ma non moltiplica la coppia. Utilizzato come alternativa a una frizione meccanica, l'accoppiamento del fluido trasmette la potenza di rotazione del motore alle ruote tramite l'albero di trasmissione. L'altro, il convertitore di coppia, utilizza un totale di almeno tre elementi, e qualche volta di più, per aumentare la coppia erogata dalla trasmissione. Il convertitore utilizza una serie di lame e reattore o lame dello statore per aumentare la coppia, ottenendo così più potenza. Lo statore, o pale statiche, ha lo scopo di reindirizzare il fluido di trasmissione prima che arrivi alla pompa, aumentando drasticamente l'efficienza del convertitore.
Il funzionamento interno del Gearset planetario
Sapere come funzionano le parti della trasmissione automatica può davvero mettere tutto in prospettiva. Quando si guarda all'interno di una trasmissione automatica, oltre alle varie bande, piastre e pompa ad ingranaggi, il componente principale è il riduttore planetario. Questo set di ingranaggi è costituito dall'ingranaggio del sole, dagli ingranaggi del pianeta, dall'ingranaggio degli ingranaggi del pianeta e dalla corona dentata. Circa le dimensioni di un melone, il riduttore epicicloidale crea i vari rapporti di trasmissione richiesti dalla trasmissione per raggiungere le velocità necessarie per avanzare durante la guida, nonché per andare in retromarcia.
I vari tipi di ingranaggi lavorano insieme, funzionando come input o output del particolare rapporto di trasmissione richiesto in un dato momento. In alcuni casi, gli ingranaggi non servono a nulla in un particolare rapporto e quindi rimangono stazionari, con le bande all'interno della trasmissione che li tengono fuori strada fino a quando necessario. Un altro tipo di ingranaggio, il cambio planetario composto, incorpora due insiemi di ingranaggi del sole e planetari, anche se solo una corona dentata. Lo scopo di questo tipo di cambio è quello di fornire una coppia in uno spazio più piccolo, o di dare a un veicolo più potenza complessiva, come in un camion per carichi pesanti.
Esaminando gli ingranaggi
Mentre il motore funziona, la trasmissione risponde a qualsiasi marcia inserita dal guidatore al momento. In Park o Neutral, la trasmissione non si attiva poiché i veicoli non hanno bisogno della coppia quando il veicolo non è in movimento. La maggior parte dei veicoli ha una varietà di ingranaggi di trasmissione utili quando si procede in avanti, variando dalla prima alla quarta marcia.
I veicoli ad alte prestazioni tendono ad avere ancora più ingranaggi, anche fino a sei, a seconda della marca e del modello. Più basso è l'ingranaggio, minore è la velocità. Alcuni veicoli, in particolare quelli di dimensioni medio-pesanti, utilizzano un overdrive per mantenere velocità più elevate mantenendo al tempo stesso una migliore efficienza del carburante.
Infine, i veicoli utilizzano la retromarcia per eseguire il backup. La retromarcia utilizza uno degli ingranaggi più piccoli per innestare un ingranaggio planetario più grande, al contrario del contrario quando si guida in avanti.
Come la trasmissione utilizza frizioni e bande
Inoltre, una trasmissione automatica utilizza frizioni e fascette per aiutarlo a raggiungere i vari rapporti di trasmissione necessari, anche per l'overdrive. Le frizioni entrano in gioco quando si collegano le parti degli ingranaggi planetari l'una all'altra, mentre le fasce aiutano a tenere fermi gli ingranaggi in modo che non ruotino quando non è necessario. Le fascette, controllate da pistoni idraulici all'interno della trasmissione, bloccano le parti del treno degli ingranaggi. Cilindri e pistoni idraulici controllano anche le frizioni, facendole impegnare le marce necessarie per un particolare rapporto di trasmissione e velocità.
I dischi della frizione si trovano all'interno del tamburo della frizione nella trasmissione e si alternano con piastre di acciaio in mezzo. I dischi della frizione, sotto forma di dischi, mordono le piastre di acciaio attraverso l'uso di un rivestimento speciale. Invece di danneggiare le piastre, i dischi li afferrano gradualmente, applicando lentamente la potenza che poi trasferisce alle ruote motrici del veicolo.
I dischi della frizione e le piastre in acciaio rappresentano un'area comune in cui si verificano gli slittamenti. Alla fine, questo slittamento porta a trucioli metallici che entrano nel resto della trasmissione e all'eventuale guasto della trasmissione. Un meccanico ispezionerà la trasmissione se un veicolo soffre di problemi di slittamento della trasmissione.
Pompe idrauliche, valvole e regolatore
Ma da dove viene il potere "reale" in una trasmissione automatica? Il vero potere sta nell'idraulica integrata nell'involucro della trasmissione, compresa la pompa, varie valvole e il regolatore. La pompa aspira il liquido di trasmissione dalla coppa situata nella parte inferiore della trasmissione, alimentandola al sistema idraulico per azionare le frizioni e le fascette contenute al suo interno. Inoltre, l'ingranaggio interno della pompa si collega all'alloggiamento esterno del convertitore di coppia. Questo gli permette di girare alla stessa velocità del motore del veicolo. L'ingranaggio della pompa esterna ruota in base all'ingranaggio interno, consentendo alla pompa di aspirare il fluido dalla coppa su un lato mentre lo si inserisce nell'impianto idraulico sull'altro lato.
Il governatore regola la trasmissione facendogli conoscere la velocità del veicolo. Il regolatore, che contiene una valvola a molla, si apre più velocemente quando il veicolo viaggia. Ciò consente all'idraulica della trasmissione di entrare più fluido a velocità più elevate. Una trasmissione automatica utilizza uno dei due tipi di dispositivi, una valvola manuale o un modulatore del vuoto, per determinare quanto è duro il motore funziona, aumentando la pressione secondo necessità e proibendo l'uso di determinate marce in base al rapporto di trasmissione in uso.
Mantenendo correttamente la trasmissione, i proprietari di veicoli possono aspettarsi che duri per la vita del veicolo. Un sistema altamente resistente, una trasmissione automatica utilizza molte parti diverse, tra cui un convertitore di coppia, gli ingranaggi planetari e il tamburo della frizione per fornire energia alle ruote motrici del veicolo, mantenendolo alla velocità desiderata.
In caso di problemi con una trasmissione automatica, cercare l'aiuto di un meccanico per mantenere i livelli del fluido, ispezionarlo per eventuali danni e ripararlo o sostituirlo se necessario.
Problemi comuni e sintomi dei problemi di trasmissione automatica
Alcuni dei problemi più comuni associati a una trasmissione difettosa includono:
- Una mancanza di risposta, o esitazione, quando si inserisce la marcia del veicolo. Questo di solito indica lo slittamento all'interno della trasmissione.
- La trasmissione fa una varietà di strani uggioli, clunks e hums. Chiedi a un meccanico di controllare il tuo veicolo quando fa questo tipo di rumori per determinare dove si trova il problema.
- Il liquido fuoriuscito indica problemi più grandi e dovresti fare in modo che un meccanico risolva questo problema il prima possibile. Il liquido di trasmissione non si brucia come un olio motore. Avere un meccanico controllare regolarmente i livelli del fluido può aiutare a risolvere un potenziale problema prima che inizi.
- Un odore di bruciato, specialmente dall'area di trasmissione, può indicare un livello di fluido molto basso. Il fluido di trasmissione impedisce il surriscaldamento degli ingranaggi e delle parti di una trasmissione.
- Un Check Engine Light può anche indicare un problema con una trasmissione automatica. Chiedi a un meccanico di eseguire una diagnostica per trovare il problema esatto.