El dispositivo y el principio de una transmisión automática.

Todos los motores de combustión interna de un automóvil están emparejados con una transmisión. Hoy en día existe una gran variedad de cajas de cambios, pero condicionalmente se pueden dividir en dos categorías:

• Transmisión manual o caja de cambios manual;
• Transmisión automática o transmisión automática.

En cuanto a la "mecánica", aquí las diferencias se refieren solo al número de velocidades y características de la estructura interna. Más información sobre el dispositivo de transmisión manual se dice aquí... Centrémonos en la transmisión automática: su estructura, principio de funcionamiento, sus ventajas y desventajas en comparación con sus contrapartes mecánicas, y también analicemos las reglas básicas para usar el "automático".

¿Qué es la transmisión automática?

A diferencia de una caja mecánica, en un análogo automático, la velocidad se cambia por la automática. En este caso, la participación del conductor se minimiza. Dependiendo del diseño de la transmisión, el conductor selecciona el modo apropiado en el selector o da periódicamente ciertos comandos al "robot" para cambiar la marcha deseada.

Los fabricantes han pensado en la necesidad de crear transmisiones automáticas para reducir las sacudidas al cambiar de marcha por el conductor en modo manual. Como saben, cada automovilista tiene sus propios hábitos de manejo y, desafortunadamente, están lejos de ser útiles. Como ejemplo, preste atención a los errores más comunes que a menudo hacen que la mecánica falle. Encontrará esta información en artículo separado.

Historia de la invención

Por primera vez, Herman Fittenger implementó la idea de cambiar de marcha en modo automático. La transmisión de un ingeniero alemán fue diseñada en 1902. inicialmente se usó en barcos.

Dos años después, los hermanos Statewent (Boston) presentaron una versión modernizada de la caja mecánica, pero, de hecho, fue la primera "automática". La transmisión planetaria se instaló en Ford modelo T. El principio de la transmisión automática era que el conductor, usando un pedal, aumentaba o disminuía la marcha. La velocidad de retroceso se activó mediante un pedal separado.

La próxima etapa de "evolución" de la transmisión automática se produce a mediados de los años 30. GM ha modificado el mecanismo existente agregando una transmisión hidráulica de engranajes planetarios. Todavía había un embrague en el semiautomático.

Paralelamente a General Motors, los ingenieros de Chrysler agregaron un embrague hidráulico al diseño de la transmisión. Gracias a este diseño, la caja ha dejado de tener un acoplamiento rígido de los ejes motriz y conducido. Esto aseguró un cambio de marcha suave. El mecanismo también recibió una sobremarcha. Se trata de una sobremarcha especial (relación de transmisión inferior a 1), que sustituye a la caja de cambios de dos velocidades.

El primer desarrollo en serie de la transmisión automática fue un modelo de GM. El mecanismo comenzó a fabricarse en 1940. En el dispositivo de dicha transmisión, hay un acoplamiento de fluido en combinación con una caja de engranajes planetarios para 4 posiciones. La conmutación se realizó mediante hidráulica.

Dispositivo de transmisión automática

En comparación con la transmisión manual, la transmisión automática tiene un dispositivo más complejo. Estos son los elementos principales de una transmisión automática:

• El convertidor de par es un contenedor con líquido de transmisión (ATF). Su propósito es transmitir el par del motor de combustión interna al eje de transmisión de la caja. Las ruedas de la turbina, la bomba y el reactor están instaladas dentro del cuerpo. Además, el dispositivo convertidor de par incluye dos embragues: bloqueo y rueda libre. El primero asegura que el convertidor de par esté bloqueado en el modo de transmisión requerido. El segundo permite que la rueda del reactor gire en la dirección opuesta.
• Engranaje planetario: un conjunto de ejes, acoplamientos, tambores, que proporcionan engranajes hacia arriba y hacia abajo. Este proceso se lleva a cabo cambiando la presión del fluido de trabajo.
• La unidad de control: solía ser hidráulica, pero hoy se usa una versión electrónica. La ECU registra señales de diferentes sensores. En base a esto, la unidad de control envía señales a los dispositivos de los que depende el cambio en el modo de funcionamiento del mecanismo (válvulas del cuerpo de la válvula, que dirigen el flujo del fluido de trabajo).
• Los sensores son dispositivos de señalización que registran el rendimiento de varios elementos de transmisión y envían señales apropiadas a la ECU. La caja contiene tales sensores: la frecuencia de rotación de entrada y salida, la temperatura y la presión del aceite, la posición del mango (o la arandela en muchos automóviles modernos) del selector.
• Bomba de aceite: crea la presión requerida para rotar las paletas del convertidor correspondientes.

Todos los elementos de la transmisión automática están en una caja.

El principio de funcionamiento y vida útil de la transmisión automática.

Mientras el vehículo está en movimiento, la unidad de control de la transmisión analiza la carga del motor y, según los indicadores, envía señales a los elementos de control del convertidor de par. El fluido de transmisión con la presión adecuada mueve los embragues en el engranaje planetario. Esto cambia la relación de transmisión. La velocidad de este proceso también depende de la velocidad del transporte en sí.

Varios factores afectan el funcionamiento de la unidad:

• Nivel de aceite en la caja;
• La transmisión automática funciona correctamente a una temperatura determinada (alrededor de 80^оC), por lo tanto, en el período de invierno necesita calefacción, y en el verano necesita refrigeración;
• La transmisión automática se enfría de la misma manera que para el motor, con la ayuda de un radiador;
• Presión de aceite (en promedio, esta cifra varía de 2,5 a 4,5 bar.).

Si monitorea la salud del sistema de enfriamiento a tiempo, así como los factores anteriores, la caja durará hasta 500 mil millas. Aunque todo depende de qué tan atento esté el automovilista con el procedimiento de mantenimiento de la transmisión.

Un factor importante que afecta el recurso de la caja es el uso de consumibles originales.

Modos básicos de transmisión automática

Aunque la máquina cambia de marcha en modo automático o semiautomático, el conductor puede establecer un modo específico requerido para una situación particular. Los modos principales son:

• R - modo de estacionamiento. Durante su activación (la posición correspondiente de la palanca selectora), las ruedas motrices se bloquean. Cuando la palanca está en esta posición, debe arrancar y parar el motor. En ningún caso debe habilitar esta función mientras conduce;
• R - marcha atrás. Como en el caso de la mecánica, este modo debe activarse solo cuando la máquina se haya detenido por completo;
• N - neutral o ninguna de las funciones habilitadas. En este modo, las ruedas giran libremente, la máquina puede moverse incluso con el motor encendido. No se recomienda usar este modo para ahorrar combustible, ya que el motor generalmente consume más combustible al ralentí que cuando la velocidad está activada (por ejemplo, al frenar el motor). Este modo está disponible en el automóvil en caso de que deba remolcarse (aunque algunos automóviles no pueden remolcarse);
• D: este modo permite que el automóvil avance. La electrónica en sí controla el cambio de marcha (arriba / abajo). En este modo, la automatización utiliza la función de frenado del motor cuando se suelta el pedal del acelerador. Cuando este modo está habilitado, la transmisión intenta sostener el automóvil cuando está cuesta abajo (la eficiencia de retención depende del ángulo de inclinación).

Modos adicionales de transmisión automática

Además de los modos básicos, cada transmisión automática está equipada con funciones adicionales. Cada compañía de automóviles equipa sus modelos con diferentes opciones de transmisión. Éstos son algunos de ellos:

• 1 (a veces L): la transmisión no incluye la segunda marcha, pero permite que el motor gire a la velocidad máxima. Este modo se utiliza en tramos de carretera extremadamente difíciles, por ejemplo, en pendientes pronunciadas y largas;
• 2 - un modo similar, solo en este caso la caja no se elevará por encima de la segunda marcha. Muy a menudo, en esta posición, el automóvil puede alcanzar un máximo de 80 km / h;
• 3 (o S): otro limitador de velocidad, solo que esta es la tercera marcha. Algunos automovilistas lo usan para adelantar o acelerar con fuerza. Sin pasar a la velocidad 4, el motor gira a la velocidad máxima, lo que tiene un efecto positivo en la aceleración del automóvil. Por lo general, en este modo, el automóvil puede acelerar a 140 km / h. (Lo principal es seguir la aguja del tacómetro para que no entre en la zona roja).

Muchas máquinas están equipadas con un modo de cambio de marchas semiautomático. Uno de los nombres de tales modificaciones es Tiptronic. El selector en ellos tendrá un nicho separado al lado de los modos principales.

Los símbolos + y - le permiten cambiar a la marcha correspondiente en modo "manual". Este es, por supuesto, un modo relativamente manual, ya que el proceso es corregido por la electrónica de todos modos para que el conductor no estropee la transmisión con acciones incorrectas.

Puede mantener el pedal del acelerador presionado al cambiar de marcha. Este modo adicional está disponible al conducir en tramos de carretera difíciles, como en la nieve o en pendientes pronunciadas.

Otro modo adicional que puede estar presente en una transmisión automática es "Invierno". Cada fabricante lo denota a su manera. Por ejemplo, un selector podría tener un copo de nieve o una W escrita, o podría decir "Nieve". En este caso, las automáticas no permitirán que las ruedas motrices se deslicen durante el inicio del movimiento o al cambiar la velocidad.

En el modo de invierno, el automóvil arrancará desde la segunda marcha y las velocidades cambiarán a velocidades más bajas del motor. Algunas personas usan este modo cuando conducen en arena o barro en verano. En un período caluroso en una buena carretera, no debe usar esta función, ya que la caja se sobrecalentará rápidamente debido al trabajo con mayor carga.

Además de los modos enumerados, la transmisión de algunos automóviles tiene un modo deportivo (las marchas se activan a mayores revoluciones) o el bloqueo de cambios (la función de cambiar la palanca selectora se puede activar incluso cuando el motor está apagado).

Cómo operar una transmisión automática

Aunque el cambio de marchas en esta transmisión requiere una mínima participación del conductor, no se descarta por completo. Estos son los pasos básicos para usar una transmisión automática correctamente.

Reglas básicas para usar la caja de la máquina

El inicio del movimiento debe tener lugar en la siguiente secuencia:

• Apretamos el pedal del freno;
• Arrancamos el motor (en un motor amortiguado, la palanca no se puede mover);
• Presione el botón de bloqueo en la palanca selectora de modo (si está disponible). Por lo general, se encuentra en el costado o en la parte superior del mango;
• Muevemos la palanca selectora a la posición D (si necesita retroceder, elija R). La velocidad se activa después de uno o dos segundos después de configurar el modo requerido, y el motor reducirá ligeramente la velocidad.

El movimiento del automóvil debe realizarse de la siguiente manera:

• Suelte el pedal del freno;
• La máquina comenzará a moverse (si el arranque se realiza cuesta arriba, entonces debe agregar gas);
• El modo de conducción está determinado por la naturaleza de presionar el pedal del acelerador: si se presiona bruscamente, el automóvil será más dinámico, si se presiona suavemente, el automóvil acelerará suavemente y los engranajes se encenderán más lentamente;
• Si es necesario acelerar bruscamente, presione el pedal hacia el piso. La función kick-down está activada. En este caso, la caja cambia a una marcha más baja y hace girar el motor a velocidades más altas para acelerar el automóvil. Sin embargo, esto no siempre proporciona la máxima dinámica. En este caso, es mejor poner la palanca selectora en modo S o 3, entonces la velocidad no cambiará a cuarta marcha, sino que acelerará en tercera.

Nos detenemos de la siguiente manera:

• Soltamos el pedal del acelerador;
• Si necesita detenerse más rápido, presione el freno;
• Para evitar que el auto se mueva, sostenga el freno;
• Si la parada es corta, la palanca selectora se deja en modo D, y si es más larga, la transferimos al modo N. En este caso, el motor no quemará combustible en vano. Para evitar que el automóvil se mueva arbitrariamente, no se debe liberar el freno o se debe activar el modo de estacionamiento.

Algunos recordatorios sobre el uso de la máquina:

• Los pedales de gas y freno se activan solo con el pie derecho, y el izquierdo no se activa en absoluto;
• El pedal del freno siempre debe mantenerse presionado mientras se detiene, excepto cuando el modo P está activado;
• Al conducir cuesta abajo, no encienda N, ya que la transmisión automática utiliza el freno del motor;
• Cuando se cambia el modo de D a N o viceversa, no se debe presionar el botón de bloqueo para no activar accidentalmente la velocidad de retroceso o el estacionamiento mientras se conduce.

¿Un automóvil con transmisión automática necesita un freno de mano?

Si la transmisión automática está equipada con un modo de estacionamiento, ¿por qué el automóvil tiene un freno de estacionamiento? En el manual de instrucciones de la mayoría de los fabricantes de automóviles modernos indican que esta es una medida adicional del movimiento arbitrario del automóvil.

La mayoría de los automovilistas no usan el freno de mano porque el modo de estacionamiento siempre hace bien su trabajo. Y en invierno, a veces las almohadillas se congelan en los discos (especialmente si el automóvil ha estado en un charco el día anterior).

Estos son los casos en los que necesita un freno de mano:

• Al detenerse en una pendiente para una fijación adicional de la máquina;
• También es útil cuando se cambian las ruedas;
• Antes de activar el modo P en una pendiente (en este caso, la palanca cambiará con gran esfuerzo, lo que puede provocar el desgaste de las partes de fricción de la transmisión);
• Si el automóvil está en una pendiente tanto en modo P como en el freno de mano, al comienzo del movimiento, primero retire el "estacionamiento" y luego suelte el freno de mano.

Pros y contras de la transmisión automática

La transmisión automática tiene ventajas y desventajas. Las ventajas incluyen los siguientes factores:

• Los cambios de marcha cambian suavemente, sin sacudidas, lo que proporciona un movimiento más cómodo;
• No hay necesidad de cambiar o reparar el embrague;
• En el modo manual, se proporciona una buena dinámica, incluso si el conductor comete un error, entonces la automatización corregirá ligeramente la situación;
• La transmisión automática puede adaptarse al estilo de conducción del automovilista.

Desventajas de la máquina:

• El diseño de la unidad es más complejo, por lo que la reparación debe ser realizada por un especialista;
• Además del mantenimiento costoso, reemplazar la transmisión será muy costoso, ya que contiene una gran cantidad de mecanismos complejos;
• En modo automático, la eficiencia del mecanismo es baja, lo que conduce a un consumo excesivo de combustible;
• El peso de la caja sin fluido técnico y convertidor de par es de aproximadamente 70 kg, y cuando está completamente cargado, aproximadamente 110 kg.

Transmisión automática y transmisión manual, ¿cuál es mejor?

Existen varios tipos de cajas automáticas, y cada una de ellas tiene sus propias características. Cada uno de ellos se describe en artículo separado.

¿Qué es mejor: mecánica o automática? En resumen, es cuestión de gustos. Todos los automovilistas se dividen en dos campos: algunos confían en la mayor eficiencia de la transmisión manual, mientras que otros son de la transmisión automática.

Transmisión automática versus mecánica:

• Más "melancolía";
• Tiene menos dinámica, incluso en modo manual;
• Al acelerar, el consumo de combustible aumenta significativamente;
• Para un modo más económico, debe acelerar y desacelerar suavemente;
• La avería de la máquina es extremadamente rara, pero en el caso de un mantenimiento adecuado y oportuno;
• El costo de una nueva transmisión es extremadamente alto, por lo tanto, su mantenimiento debe abordarse con especial cuidado;
• No requiere habilidades especiales, especialmente para principiantes, por ejemplo, para comenzar a subir una colina.

En vista del deseo de tener un automóvil más cómodo, muchos automovilistas prefieren las transmisiones automáticas. Sin embargo, si un principiante aprende de la mecánica, inmediatamente adquiere las habilidades necesarias. Cualquiera que haya dominado una transmisión manual se conducirá fácilmente en cualquier transmisión, lo que no se puede decir al revés.

Preguntas y respuestas

¿Qué elementos se incluyen en la transmisión automática? La transmisión automática consta de: convertidor de par, engranaje planetario, unidad de control, embragues de fricción, embrague de rueda libre, cuerpo de válvula, freno de banda, bomba de aceite, carcasa.

¿Cómo funciona la transmisión automática? Cuando el motor arranca, la bomba de aceite comienza a funcionar (crea presión en el sistema). El aceite se bombea al impulsor del convertidor de par, que transfiere el par a la transmisión. La electrónica cambia las relaciones de transmisión.

¿Cuáles son las características de la transmisión automática? A diferencia de la mecánica, una máquina automática requiere un mínimo de acciones por parte del conductor (simplemente encienda el modo deseado y presione el acelerador o el freno). Algunas modificaciones tienen un modo manual (por ejemplo, tiptronic).