Como funciona uma máquina automática. Transmissão automática - dispositivo e princípio de operação

Carros com transmissão automática já povoaram densamente as estradas do nosso país. Existe a explicação mais lógica para isso - um carro equipado com transmissão automática é muito mais fácil de dirigir, pois assume todas as responsabilidades de trocar as marchas durante a condução. No entanto, nem todo mundo sabe como esse sistema funciona, então hoje falaremos sobre o princípio da transmissão automática.

Esta invenção pertence às montadoras americanas e a maioria dos carros nos EUA são equipados com transmissão automática. Apenas 5% dos motoristas dos EUA seguem o método tradicional de troca de marchas. Na Rússia, mais da metade dos carros estrangeiros estão equipados com transmissão automática, e esse número está crescendo a cada ano.

Para considerar o princípio de operação da máquina, você precisa aprender sobre seus elementos mais importantes.

  1. conversor de torque. É uma das partes principais e desempenha o papel de embreagem. Ao contrário de sua contraparte "dura", o transformador hidráulico é uma cavidade Forma redonda contendo duas turbinas. Um deles está conectado ao volante e o segundo ao eixo da transmissão automática. A transmissão do torque ocorre devido ao movimento do fluido, que exerce pressão sobre a segunda turbina. Em última análise, ocorre uma transferência muito suave de torque.
  2. Bomba de óleo. Serve para criar pressão de óleo, que lubrifica e resfria todo o mecanismo. A operação do dispositivo é realizada a partir do virabrequim. Isso significa que enquanto o motor está desligado, o conjunto não pode ser lubrificado e resfriado.
  3. redutor planetário- esta é a base de toda a transmissão automática. Seu propósito e princípio serão discutidos mais adiante. Esta é uma brilhante invenção de Henry Ford, que, após engatar a primeira marcha, prepara imediatamente a segunda marcha. Além disso, o conjunto de engrenagens planetárias proporciona a mudança mais suave nas relações de transmissão da transmissão, o que explica o início do movimento, bem como a troca de marchas sem solavancos fortes, mesmo em altas velocidades.
  4. Unidade de controle do sistema eletrônico. Simplesmente não existia antes. Atualmente assume a maior parte do trabalho para todos os turnos na transmissão.
  5. Mecanismo de fricção, bem como banda de freio. Esses dois elementos estão diretamente envolvidos na troca de marchas.
  6. Solenóides-eletroválvulas.

Para ativar o modo em que você pode se mover, é necessário colocar o seletor na posição D. Neste caso, o pedal do freio deve ser pressionado para evitar o movimento espontâneo do carro. Depois que o motorista soltar o pedal do freio e pressionar o acelerador, o carro começará a se mover suavemente. Quando você ganha velocidade na primeira marcha, a pressão do óleo se acumula dentro do sistema de transmissão, que está se preparando para passar para a próxima marcha.

A unidade de controle eletrônico lê leituras de sensores de velocidade, rotações, etc., e então transmite um sinal de controle para uma das válvulas. Ele se abre e o fluido entra na cavidade com a próxima engrenagem de transmissão. A engrenagem começa a girar e a caixa entra em segunda marcha.

Todas as outras marchas são trocadas da mesma maneira.

A comutação de velocidade é realizada dependendo do modo selecionado. Basicamente, é usado um econômico, que inclui engrenagens a 2500-3000 rpm. Para mudar para o modo esportivo, quando o motor gira ao máximo, é necessário pressionar fortemente o pedal do acelerador. A eletrônica inteligente entende imediatamente o que o motorista precisa e aciona as válvulas, com base em outros parâmetros.

Basicamente, todas as máquinas eram de 4 velocidades. No entanto, os desenvolvedores consideraram isso primitivo e adicionaram a capacidade de bloquear o transformador hidráulico, o que equivale a uma relação de transmissão de 1: 1, como na 5ª marcha. Atualmente, eles produzem transmissões automáticas com 6 e até 8 velocidades.

Hoje, a frase "transmissão automática" está na boca de todos. Uma vez que este desenho foi considerado complexo, problemático, portanto por muito tempo carros com transmissão automática não tinham grande demanda no mercado interno. Mas com o tempo, tudo mudou.

Segundo as estatísticas, quase todos os segundos carros fabricados no exterior vendidos na Rússia estão equipados com um automático. Considere uma transmissão automática do tipo hidromecânico padrão.

O dispositivo de transmissão automática consiste nas seguintes unidades estruturais principais:

  • Conversor de torque.
  • Caixa de velocidades manual (caixa de velocidades planetária).
  • Sistema de controle hidráulico.
  • Sistema de controle eletrônico.

Vale destacar também a bomba, a cinta de freio e a engrenagem planetária.

Conversor de torque da transmissão automática

Sua finalidade é transferir e converter o torque do motor para a transmissão.

O conversor de torque consiste em mecanismos interconectados - rodas de bomba, reator e turbina, uma embreagem de travamento e uma roda livre. O próprio conjunto é colocado em uma caixa separada, através da qual circula um fluido de trabalho especial.

O funcionamento das rodas da bomba e da turbina está interligado, o primeiro está ligado à cambota do motor, o segundo à caixa de velocidades. Entre eles está uma roda de reator estacionária.

O conversor de torque está bloqueado pela embreagem. Isso ocorre quando as velocidades das rodas da bomba e da turbina são equilibradas, girando na mesma velocidade.

O esquema de operação do conversor de torque é um ciclo fechado. A roda da bomba está diretamente ligada ao virabrequim do motor e, à medida que gira, o fluido de trabalho atinge as pás da roda da turbina e a roda da turbina começa a girar.

Ao pressionar o pedal do acelerador, a velocidade da roda da bomba aumenta e a velocidade de rotação da roda da turbina também aumenta. Este é o princípio de operação do conversor de torque - a transferência de força e torque.

No entanto, nem tudo tão simples. O líquido que atinge as pás da roda da turbina retorna às pás da bomba, mas bate na direção oposta, diminuindo sua rotação.

O problema é resolvido com a ajuda de uma roda de reator localizada entre eles, assim, o líquido já atinge as pás na direção desejada. Como resultado, a roda da bomba gira já sob a ação de duas forças - o motor e o fluido.

De um modo geral, o conversor de torque ajuda o motor a funcionar aumentando seu torque.

Com o aumento da frequência de rotação do virabrequim, as velocidades angulares das rodas da turbina e da bomba ficam alinhadas.

A velocidade está crescendo. O conversor de torque muda para o modo de acoplamento fluido e fica completamente bloqueado, agora o torque é transmitido diretamente do motor para a transmissão mecânica (redutor), sem o qual a transmissão automática não pode funcionar corretamente. Fornece escalonamento de torque e operação de marcha à ré.

Via de regra, na composição transmissão manual inclui redutores planetários conectados. O número de marchas pode variar. Por exemplo, anteriormente uma transmissão automática consistia em 3-4 etapas, em novos carros alemães e ingleses você pode encontrar transmissões de 9 velocidades.

Transmissão automática da caixa de velocidades planetária

ARTIGO VÍDEO Como funciona a transmissão automática? Quais são todos os prós e contras de dirigir um carro com transmissão automática, quão confiável e durável é a automação, o que pode e o que não pode ser feito se você tiver uma transmissão automática e a transmissão automática é realmente tão “estúpida” quanto dizem sobre ou pode “fazer” o carro na mecânica e deixá-lo para trás? Leia este artigo!

Dispositivo de transmissão automática

A caixa de velocidades automática consiste em vários componentes principais:

Disposição dos elementos na caixa automática:


sistema de engrenagens planetárias



O coração da transmissão automática é a engrenagem planetária.

engrenagens planetárias tem 3 graus de liberdade. Isto significa que para transferir a rotação, um dos 3 elementos (satélites não contam) deve ser parado.

Se você não parar nenhum dos elementos, todos poderão se movimentar livremente e, nesse caso, não haverá transferência de rotação.

Também é possível frear outros elementos, bem como trocar os pontos de entrada e saída, obtendo diferentes relações de transmissão e sentidos de rotação inversos.

Neste caso, as dimensões externas da estrutura mudarão ligeiramente. Tais propriedades determinaram o uso de mecanismos planetários na caixa de câmbio automática.

Caixa de velocidades automática, vídeo curto sobre o aparelho:

conversor de torque

Um conversor de torque é usado para transferir o torque da caixa de câmbio para o motor. Na verdade, ele desempenha quase as mesmas funções que a embreagem na mecânica.

Além disso, pode aumentar o torque reduzindo a vazão de líquido pelo reator.

O princípio de operação do conversor de torque:

O conversor de torque consiste em três elementos principais.

São duas lâminas, uma na lateral da caixa, a outra na lateral do motor. Entre eles está o chamado reator. Todas essas três partes não estão interconectadas mecanicamente, elas estão em um líquido especial.

Quando as pás conectadas ao motor giram, o torque é transferido com a ajuda do líquido para as pás conectadas à caixa, e a caixa começa a funcionar.

As características geométricas das pás do conversor de torque e seções transversais são selecionadas de tal forma que em velocidades movimento ocioso o torque transmitido pelo motor é muito pequeno e pode ser evitado mesmo pressionando levemente o pedal do freio.


No entanto, uma leve pressão no pedal do acelerador e um leve aumento na velocidade causam um aumento significativo no torque transmitido.

Isso acontece porque com o aumento da rotação do motor, a direção do fluxo do fluido muda na direção do aumento da pressão nas pás da turbina.


Os conversores de torque das transmissões automáticas modernas podem aumentar o torque transmitido do motor em duas a três vezes. Este efeito só ocorre quando o virabrequim gira significativamente mais rápido que o eixo de entrada da transmissão.

À medida que o carro ganha velocidade, essa diferença diminui e chega o momento em que o eixo de entrada gira, quase na mesma velocidade do virabrequim, mas não exatamente, pois a transmissão de torque do motor para a transmissão automática é feita por meio de um líquido, ou seja com deslizamento.

Isso faz parte da explicação por que carros com transmissão automática são menos econômicos e dinâmicos do que exatamente o mesmo com transmissão manual.

Para minimizar essas perdas, os conversores de torque são equipados com travas. Quando as velocidades angulares do rotor e da turbina estão alinhadas, a trava os conecta em uma única unidade, eliminando o deslizamento.


Os acoplamentos são usados ​​para conectar os elementos do mecanismo planetário ao eixo de entrada da caixa de engrenagens e os freios são usados ​​para parar em relação à carcaça. Ambos são na maioria das vezes embreagens multidisco.


Sistema hidráulico

O fluido de trabalho no sistema hidráulico da transmissão automática é o óleo ATF, que fornece lubrificação, refrigeração, troca de marchas e conexão da transmissão com o motor. Como regra, o óleo na caixa está no cárter.

Porque o volume de óleo durante a operação da transmissão automática muda, ele é conectado ao ar atmosférico através da vareta.