Una transmisión automática (AT) es un tipo de transmisión de vehículo que puede cambiar la relación de transmisión automáticamente a medida que el vehículo se mueve, lo que libera a los conductores de la necesidad de cambiar de marcha manualmente. Desarrollados a principios del siglo 20, los AT han crecido hasta rivalizar con las transmisiones manuales (MT) en los mercados de transporte comercial y personal por su comodidad y eficiencia. Esta tendencia es particularmente evidente en el mercado norteamericano, donde los AT se han instalado en la mayoría de los automóviles de pasajeros durante décadas.
¿Cómo funcionan las transmisiones automáticas?
El término "transmisión automática" puede referirse a varias tecnologías de transmisión, incluyendo AT planetarias o con control gradual, transmisiones de doble embrague, transmisiones variables continuas y más. Como este es un post introductorio a cómo funcionan los AT, nos centraremos aquí en los AT planetarios, los más comunes del grupo, para explicar el concepto.
Componentes clave de las transmisiones automáticas
Primero, comencemos por describir los componentes clave de un AT planetario antes de explicar cómo funcionan juntos para propulsar un vehículo:
- Convertidor de par: El convertidor de par se encuentra entre el motor y la transmisión y funciona como un dispositivo de acoplamiento de fluidos. Permite que la transmisión se desacople del motor y transfiera la potencia del motor a la transmisión.
- Engranaje planetario Se: Los conjuntos de engranajes planetarios se encuentran dentro de la transmisión. Consisten en múltiples engranajes (engranaje solar, engranajes planetarios y engranajes anulares) dispuestos de tal manera que pueden interactuar para producir diferentes relaciones de transmisión. Específicamente, la disposición permite que uno de los tres componentes se conecte al motor, otro se mantenga estacionario y el otro se conecte a las ruedas.
- Cuerpo de la válvula: El cuerpo de la válvula es el centro de control del AT planetario. Recibe señales de una unidad de control de transmisión, que monitorea varias entradas, como la velocidad del vehículo, la carga del motor y la posición del acelerador. Sobre la base de estas entradas, el cuerpo de la válvula modula la presión para acoplar o desacoplar los componentes apropiados que controlan el conjunto de engranajes planetarios, determinando en última instancia la relación de transmisión.
Poniéndolo todo junto
Entonces, ¿cómo se ve eso en acción? Vamos a desglosarlo paso a paso.
En funcionamiento, el motor de un vehículo transfiere la potencia que genera a través del convertidor de par a la transmisión a través de un eje de entrada.
A medida que el vehículo acelera, la unidad de control de la transmisión envía señales al cuerpo de la válvula de la transmisión, que activa y desactiva selectivamente los componentes que controlan el conjunto de engranajes planetarios.
Finalmente, al bloquear los diferentes componentes del conjunto de engranajes, la transmisión puede lograr diferentes relaciones de transmisión para proporcionar varias marchas hacia adelante y hacia atrás.
Relaciones comunes de conjunto de engranajes planetarios y sus aplicaciones
Marcha inferior : los engranajes de tracción inferior (es decir, primera o segunda marcha) se utilizan normalmente para velocidades más bajas y aplicaciones de torque más alto, como arrancar el vehículo desde el reposo, subir colinas empinadas o remolcar cargas pesadas. En esta configuración de engranajes, el engranaje solar gira más rápido mientras el engranaje anular está parado, lo que hace que el conjunto portador planetario, que está conectado a las ruedas, gire a una velocidad más lenta, pero con un par más alto.
Transmisión directa : esta relación de transmisión mantiene la velocidad del vehículo en condiciones normales de conducción, y las RPM del motor coinciden estrechamente con la velocidad del vehículo. También conocida como relación de transmisión 1:1, en esta configuración, no hay reducción ni aumento de engranajes entre el motor y las ruedas. En cambio, las ruedas reciben energía directamente del motor conectando el juego de portadores al engranaje solar (que se conecta al motor). Esta disposición da como resultado la transmisión de energía a través de la corona dentada y el portador planetario (que se conecta a las ruedas).
Sobremarcha : las marchas de sobremarcha (es decir, cuarta o quinta marcha) se utilizan para velocidades más altas y un par más bajo, como en la conducción por carretera. En esta configuración, el engranaje de anillo todavía se mantiene estacionario, el engranaje solar aún gira más rápido y el juego de portadores aún gira más lento. Pero es el engranaje solar el que está conectado a las ruedas.
Marcha atrás - Dentro del contexto de las transmisiones automotrices, "marcha atrás" se refiere a la selección de marchas que permite al vehículo moverse hacia atrás. Cuando la transmisión cambia a reversa, la relación de transmisión se configura para girar el eje de transmisión en la dirección opuesta a la rotación del motor. En esta situación, el motor siempre gira en la misma dirección, pero el vehículo puede funcionar hacia adelante o hacia atrás.
Ventajas, desafíos y rol de la lubricación:
Los AT ofrecen varias ventajas, entre ellas la facilidad de uso y una mayor eficiencia de combustible. Sin embargo, también presentan desafíos. En particular, pueden ser más costosos de mantener y pueden tener una vida útil más corta que las transmisiones manuales.
Como tal, la lubricación adecuada es particularmente importante para mantener un sistema AT saludable.
Los fluidos AT deben cumplir varios requisitos de rendimiento. Estos incluyen el funcionamiento a altas temperaturas, la capacidad de proporcionar una mayor eficiencia de combustible y la protección contra el desgaste de los engranajes.
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