Come funzionano le trasmissioni automatiche

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Galleria di immagini: trasmissioni La trasmissione 6L50 è un cambio automatico Hydra-Matic a sei marce posteriore e trazione integrale prodotto da GM. Vedere altre immagini di trasmissione. Bill Pugliano / Getty Images

-Se hai mai guidato un'auto con cambio automatico, allora sai che ci sono due grandi differenze tra un cambio automatico e un cambio manuale:

  1. Non c'è il pedale della frizione in un'auto con cambio automatico.
  2. Non c'è cambio di marcia in un'auto con cambio automatico. Una volta inserita la trasmissione in guidare, tutto il resto è automatico.

Sia il cambio automatico (più il suo convertitore di coppia) che il cambio manuale (con la sua frizione) compiono esattamente la stessa cosa, ma lo fanno in modi totalmente diversi. Si scopre che il modo in cui lo fa una trasmissione automatica è assolutamente sorprendente!

In questo articolo, lavoreremo attraverso una trasmissione automatica. Inizieremo con la chiave dell'intero sistema: ingranaggi planetari. Quindi vedremo come viene assemblata la trasmissione, impareremo come funzionano i controlli e discuteremo alcune delle complessità coinvolte nel controllo di una trasmissione.

Contenuti
  1. Scopo di una trasmissione automatica
  2. Il riduttore planetario
  3. Rapporti del cambio planetario
  4. Riduttore planetario composto
  5. Prima marcia
  6. Seconda marcia
  7. Terza marcia
  8. moltiplicatore di velocità
  9. Retromarcia
  10. Frizioni e fasce in una trasmissione automatica
  11. Quando metti l'auto nel parcheggio
  12. Trasmissioni automatiche: idraulica, pompe e governatore
  13. Trasmissioni automatiche: valvole e modulatori
  14. Trasmissioni controllate elettronicamente
Posizione della trasmissione automatica.

Proprio come quello di una trasmissione manuale, il compito principale della trasmissione automatica è consentire al motore di funzionare nella sua ristretta gamma di velocità fornendo al contempo un'ampia gamma di velocità di uscita.

Senza una trasmissione, le auto sarebbero limitate a un rapporto di trasmissione e tale rapporto dovrebbe essere selezionato per consentire all'auto di viaggiare alla velocità massima desiderata. Se si desidera una velocità massima di 80 mph, il rapporto di trasmissione sarebbe simile alla terza marcia nella maggior parte delle auto con cambio manuale.

Probabilmente non hai mai provato a guidare un'auto con cambio manuale usando solo la terza marcia. Se lo facessi, scopriresti rapidamente che non avevi quasi nessuna accelerazione all'avvio e, ad alte velocità, il motore urlava vicino alla linea rossa. Un'auto come questa si consumerebbe molto rapidamente e sarebbe quasi invivibile.

Quindi la trasmissione utilizza gli ingranaggi per fare un uso più efficace della coppia del motore e per mantenere il motore in funzione a una velocità appropriata. Durante il traino o il traino di oggetti pesanti, la trasmissione del veicolo può diventare abbastanza calda da bruciare il fluido di trasmissione. Al fine di proteggere la trasmissione da gravi danni, i conducenti che trainano dovrebbero acquistare veicoli dotati di refrigeratori della trasmissione.

-La differenza fondamentale tra un cambio manuale e uno automatico è che il cambio manuale blocca e sblocca diversi set di marce sull'albero di uscita per ottenere i vari rapporti del cambio, mentre in una trasmissione automatica, lo stesso set di marce produce tutte le diverse marce rapporti. Il riduttore epicicloidale è il dispositivo che lo rende possibile in un cambio automatico.

Diamo un'occhiata a come funziona il riduttore planetario.

Da sinistra a destra: la corona dentata, il portacellulare e due ingranaggi solari

-Quando smonti e guardi dentro un cambio automatico, trovi un vasto assortimento di parti in uno spazio abbastanza piccolo. Tra le altre cose, vedi:

  • Un ingegnoso riduttore planetario
  • Un set di fasce per bloccare parti di un gearset
  • Un set di tre frizioni a disco bagnato per bloccare altre parti del cambio
  • Un sistema idraulico incredibilmente strano che controlla le frizioni e le fasce
  • Una grande pompa ad ingranaggi per spostare il fluido della trasmissione

-Il centro dell'attenzione è il riduttore epicicloidale. Circa le dimensioni di un melone, questa parte crea tutti i diversi rapporti di trasmissione che la trasmissione può produrre. Tutto il resto nella trasmissione è lì per aiutare il riduttore planetario a fare il suo dovere. Questo fantastico ingranaggio è già apparso in passato. Potresti riconoscerlo dall'articolo dell'avvitatore elettrico. Una trasmissione automatica contiene due ingranaggi planetari completi piegati insieme in un unico componente. Guarda come funzionano i rapporti di trasmissione per un'introduzione ai riduttori planetari.

Ogni riduttore epicicloidale ha tre componenti principali:

  1. Il attrezzatura solare
  2. Il ingranaggi del pianeta e il pianeta gears ' vettore
  3. Il Corona dentata

Ciascuno di questi tre componenti può essere l'ingresso, l'uscita o può essere mantenuto fermo. La scelta del pezzo che gioca quale ruolo determina il rapporto di trasmissione del cambio. Diamo un'occhiata a un singolo riduttore planetario.

Uno degli ingranaggi planetari della nostra trasmissione ha una corona dentata con 72 denti e un ingranaggio solare con 30 denti. Possiamo ottenere molti rapporti di trasmissione diversi da questo cambio.

© 2018

Inoltre, il bloccaggio di due qualsiasi dei tre componenti insieme bloccherà l'intero dispositivo con una riduzione dell'ingranaggio 1: 1. Si noti che il primo rapporto di trasmissione sopra elencato è a riduzione -- la velocità di uscita è più lenta della velocità di ingresso. Il secondo è un file overdrive -- la velocità di uscita è più veloce della velocità di ingresso. L'ultima è di nuovo una riduzione, ma la direzione di uscita è invertita. Ci sono molti altri rapporti che possono essere ottenuti da questo set di ingranaggi planetari, ma questi sono quelli rilevanti per la nostra trasmissione automatica. Puoi provarli nell'animazione qui sotto:

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Animazione dei diversi rapporti di trasmissione relativi alle trasmissioni automatiche

Fare clic sui pulsanti a sinistra nella tabella sopra.

Quindi questo set di ingranaggi può produrre tutti questi diversi rapporti di trasmissione senza dover innestare o disinnestare altri ingranaggi. Con due di queste marce di fila, possiamo ottenere le quattro marce avanti e una retromarcia di cui la nostra trasmissione ha bisogno. Metteremo insieme i due set di ingranaggi nella prossima sezione.

Questa trasmissione automatica utilizza un set di marce, chiamato a riduttore epicicloidale composto, che sembra un singolo ingranaggio planetario ma in realtà si comporta come due ingranaggi planetari combinati. Ha una corona dentata che è sempre l'uscita della trasmissione, ma ha due ingranaggi solari e due serie di pianeti.

Diamo un'occhiata ad alcune delle parti:

Un ingranaggio planetario composto agisce come due ingranaggi planetari combinati. Informazioni sui set di ingranaggi planetari composti e sulla struttura delle trasmissioni automatiche. © 2018

La figura seguente mostra i pianeti nel portatore del pianeta. Nota come il pianeta a destra si trova più in basso del pianeta a sinistra. Il pianeta a destra non innesta la corona dentata, ma impegna l'altro pianeta. Solo il pianeta a sinistra innesta la corona dentata.

Un ingranaggio planetario composto agisce come due ingranaggi planetari combinati. Informazioni sui set di ingranaggi planetari composti e sulla struttura delle trasmissioni automatiche. © 2018

Successivamente puoi vedere l'interno del vettore planetario. Le marce più corte sono innestate solo dall'ingranaggio solare più piccolo. I pianeti più lunghi sono impegnati dall'ingranaggio solare più grande e dai pianeti più piccoli.

Un ingranaggio planetario composto agisce come due ingranaggi planetari combinati. Informazioni sui set di ingranaggi planetari composti e sulla struttura delle trasmissioni automatiche.

L'animazione seguente mostra come tutte le parti sono collegate in una trasmissione.

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Spostare la leva del cambio per vedere come la potenza viene trasmessa attraverso la trasmissione.

Nella prima marcia, l'ingranaggio solare più piccolo viene azionato in senso orario dalla turbina nel convertitore di coppia. Il portasatelliti cerca di girare in senso antiorario, ma è tenuto fermo dalla frizione unidirezionale (che consente solo la rotazione in senso orario) e la corona dentata fa girare l'uscita. L'ingranaggio piccolo ha 30 denti e la corona dentata ne ha 72, quindi il rapporto di trasmissione è:

Rapporto = -R / S = - 72/30 = -2,4: 1

Quindi la rotazione è 2,4: 1 negativa, il che significa che la direzione di uscita sarebbe di fronte la direzione di ingresso. Ma la direzione di uscita è davvero la stesso come direzione di input - è qui che entra in gioco il trucco con le due serie di pianeti. La prima serie di pianeti impegna la seconda serie e la seconda serie gira la corona dentata; questa combinazione inverte la direzione. Puoi vedere che questo farebbe girare anche la ruota solare più grande; ma poiché quella frizione è rilasciata, l'ingranaggio solare più grande è libero di girare nella direzione opposta della turbina (senso antiorario).

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Spostare la leva del cambio per vedere come la potenza viene trasmessa attraverso la trasmissione.

Questa trasmissione fa qualcosa di veramente pulito per ottenere il rapporto necessario per la seconda marcia. Funziona come due ingranaggi planetari collegati tra loro con un vettore planetario comune.

Il primo stadio del portasatelliti utilizza effettivamente l'ingranaggio solare più grande come corona dentata. Quindi il primo stadio è costituito dal sole (l'ingranaggio solare più piccolo), il portacellulare e l'anello (l'ingranaggio solare più grande).

L'input è il piccolo ingranaggio solare; la corona dentata (ruota solare grande) è tenuta ferma dalla fascia e l'uscita è il portacellulare. Per questa fase, con il sole come input, portasatelliti come output e la corona dentata fissa, la formula è:

1 + R / S = 1 + 36/30 = 2,2: 1

Il portasatelliti ruota 2,2 volte per ogni rotazione del piccolo ingranaggio solare. Nella seconda fase, il portasatelliti funge da ingresso per il secondo set di ingranaggi planetari, l'ingranaggio solare più grande (che è tenuto fermo) funge da sole e la corona dentata funge da uscita, quindi il rapporto di trasmissione è:

1 / (1 + S / R) = 1 / (1 + 36/72) = 0,67: 1

Per ottenere la riduzione complessiva per la seconda marcia, moltiplichiamo la prima fase per la seconda, 2,2 x 0,67, per ottenere una riduzione di 1,47: 1. Può sembrare strano, ma se guardi il video avrai un'idea di come funziona.

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Spostare la leva del cambio per vedere come la potenza viene trasmessa attraverso la trasmissione.

La maggior parte delle trasmissioni automatiche ha un rapporto 1: 1 in terza marcia. Ricorderai dalla sezione precedente che tutto ciò che dobbiamo fare per ottenere un'uscita 1: 1 è bloccare insieme due qualsiasi delle tre parti dell'ingranaggio planetario. Con la disposizione in questo ingranaggio è ancora più semplice: tutto ciò che dobbiamo fare è innestare le frizioni che bloccano ciascuna delle ruote solari sulla turbina.

Se entrambi gli ingranaggi solari girano nella stessa direzione, gli ingranaggi del pianeta si bloccano perché possono ruotare solo in direzioni opposte. Questo blocca la corona dentata sui pianeti e fa girare tutto come un'unità, producendo un rapporto 1: 1.

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Spostare la leva del cambio per vedere come la potenza viene trasmessa attraverso la trasmissione.

Per definizione, un overdrive ha una velocità di uscita maggiore della velocità di ingresso. È un aumento della velocità, l'opposto di una riduzione. In questa trasmissione, l'attivazione dell'overdrive realizza due cose contemporaneamente. Se leggi Come funzionano i convertitori di coppia, hai imparato a conoscere i convertitori di coppia con blocco. Per migliorare l'efficienza, alcune auto hanno un meccanismo che blocca il convertitore di coppia in modo che l'uscita del motore vada direttamente alla trasmissione.

In questa trasmissione, quando l'overdrive è innestato, un albero che è fissato all'alloggiamento del convertitore di coppia (che è imbullonato al volano del motore) è collegato tramite frizione al portasatelliti. Il piccolo ingranaggio solare ruota libera e quello più grande è tenuto dalla fascia overdrive. Niente è collegato alla turbina; l'unico ingresso proviene dalla custodia del convertitore. Torniamo di nuovo al nostro grafico, questa volta con il portasatelliti per l'input, l'ingranaggio solare fisso e la corona dentata per l'output.

Rapporto = 1 / (1 + S / R) = 1 / (1 + 36/72) = 0,67: 1

Quindi l'uscita gira una volta ogni due terzi di rotazione del motore. Se il motore gira a 2000 giri al minuto (RPM), la velocità di uscita è 3000 RPM. Ciò consente alle auto di guidare alla velocità dell'autostrada mentre la velocità del motore rimane buona e lenta.

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Spostare la leva del cambio per vedere come la potenza viene trasmessa attraverso la trasmissione.

La retromarcia è molto simile alla prima marcia, tranne per il fatto che invece dell'ingranaggio solare piccolo viene azionato dalla turbina del convertitore di coppia, viene azionato l'ingranaggio solare più grande e quello piccolo ruota libera nella direzione opposta. Il portacellulare è tenuto dalla fascia inversa all'alloggiamento. Quindi, secondo le nostre equazioni dell'ultima pagina, abbiamo:

Quindi il rapporto in retromarcia è leggermente inferiore alla prima marcia in questa trasmissione.

Rapporti di trasmissione

Questa trasmissione ha quattro marce avanti e una retromarcia. Riassumiamo i rapporti del cambio, gli ingressi e le uscite:

© 2018

Dopo aver letto queste sezioni, probabilmente ti starai chiedendo come vengono collegati e scollegati i diversi ingressi. Questo viene fatto da una serie di frizioni e fasce all'interno della trasmissione. Nella prossima sezione vedremo come funzionano.

Nell'ultima sezione, abbiamo discusso di come ciascuno dei rapporti di trasmissione viene creato dalla trasmissione. Ad esempio, quando abbiamo discusso di overdrive, abbiamo detto:

In questa trasmissione, quando l'overdrive è innestato, un albero che è fissato all'alloggiamento del convertitore di coppia (che è imbullonato al volano del motore) è collegato tramite frizione al portasatelliti. Il piccolo ingranaggio solare ruota libera e quello più grande è tenuto dalla fascia overdrive. Niente è collegato alla turbina; l'unico ingresso proviene dalla custodia del convertitore.

Per ottenere la trasmissione in overdrive, molte cose devono essere collegate e scollegate da frizioni e bande. Il portasatelliti viene collegato all'alloggiamento del convertitore di coppia tramite una frizione. Il piccolo sole viene disconnesso dalla turbina da una frizione in modo che possa girare liberamente. Il grande ingranaggio solare è fissato all'alloggiamento da una fascia in modo che non possa ruotare. Ogni cambio di marcia innesca una serie di eventi come questi, con diverse frizioni e fasce che si innestano e si disinnestano. Diamo un'occhiata a una band.

Bande

In questa trasmissione ci sono due bande. Le bande in una trasmissione sono, letteralmente, bande di acciaio che avvolgono sezioni del treno di ingranaggi e si collegano all'alloggiamento. Sono azionati da cilindri idraulici all'interno della cassa della trasmissione.

Una delle band © 2018

Nella figura sopra, puoi vedere una delle bande nell'alloggiamento della trasmissione. Il treno di ingranaggi viene rimosso. L'asta metallica è collegata al pistone, che aziona la fascia.

I pistoni che azionano le fasce sono visibili qui. © 2018

Sopra puoi vedere i due pistoni che azionano le fasce. La pressione idraulica, instradata nel cilindro da una serie di valvole, fa sì che i pistoni spingano sulle fasce, bloccando quella parte del treno di ingranaggi all'alloggiamento.

Le frizioni nella trasmissione sono un po 'più complesse. In questa trasmissione ci sono quattro frizioni. Ogni frizione è azionata da fluido idraulico pressurizzato che entra in un pistone all'interno della frizione. Le molle assicurano che la frizione si rilasci quando la pressione è ridotta. Sotto puoi vedere il pistone e il tamburo della frizione. Notare la guarnizione in gomma sul pistone: questo è uno dei componenti che viene sostituito quando la trasmissione viene ricostruita.

Una delle frizioni in una trasmissione © 2018

La figura successiva mostra gli strati alternati di materiale di attrito della frizione e piastre di acciaio. Il materiale di attrito è scanalato all'interno, dove si blocca su uno degli ingranaggi. La piastra in acciaio è scanalata all'esterno, dove si blocca all'alloggiamento della frizione. Questi dischi frizione vengono sostituiti anche quando la trasmissione viene ricostruita.

I dischi frizione © 2018

La pressione per le frizioni viene alimentata attraverso passaggi negli alberi. Il sistema idraulico controlla quali frizioni e fasce vengono eccitate in un dato momento.

Può sembrare una cosa semplice bloccare la trasmissione e impedirne la rotazione, ma in realtà ci sono alcuni requisiti complessi per questo meccanismo. Innanzitutto, devi essere in grado di disinnestarlo quando l'auto è su una collina (il peso dell'auto è appoggiato sul meccanismo). Secondo, devi essere in grado di innestare il meccanismo anche se la leva non è allineata con la marcia. Terzo, una volta innestata, qualcosa deve impedire alla leva di alzarsi e disinnestarsi.

Il meccanismo che fa tutto questo è abbastanza pulito. Diamo prima un'occhiata ad alcune delle parti.

L'uscita della trasmissione: le tacche quadrate sono impegnate dal meccanismo del freno di stazionamento per mantenere ferma l'auto. © 2018

Il meccanismo del freno di stazionamento innesta i denti sull'uscita per tenere ferma l'auto. Questa è la sezione della trasmissione che si aggancia all'albero motore, quindi se questa parte non può girare, l'auto non può muoversi.

L'alloggiamento vuoto della trasmissione con il meccanismo del freno di stazionamento che sporge, come quando l'auto è parcheggiata © 2018

Sopra si vede il meccanismo di parcheggio che sporge nell'alloggiamento in cui si trovano gli ingranaggi. Notare che ha i lati rastremati. Questo aiuta a disinnestare il freno di stazionamento quando si è parcheggiati su una collina: la forza del peso dell'auto aiuta a spingere il meccanismo di parcheggio fuori posto a causa dell'angolo del cono.

Questa asta aziona il meccanismo di parcheggio. © 2018

Questa asta è collegata a un cavo azionato dalla leva del cambio nella tua auto.

Vista dall'alto del meccanismo del parco © 2018

Quando la leva del cambio è posizionata in posizione di parcheggio, l'asta spinge la molla contro la piccola boccola conica. Se il meccanismo di parcheggio è allineato in modo da poter cadere in una delle tacche nella sezione dell'ingranaggio di uscita, la boccola conica spingerà il meccanismo verso il basso. Se il meccanismo è allineato su uno dei punti più alti dell'uscita, la molla spingerà sulla boccola conica, ma la leva non si bloccherà in posizione finché l'auto non rotola leggermente ei denti si allineano correttamente. Questo è il motivo per cui a volte la tua auto si muove un po 'dopo che l'hai messa in parcheggio e rilasciato il pedale del freno: deve rotolare un po' affinché i denti si allineino dove il meccanismo di parcheggio può cadere in posizione.

Una volta che l'auto è al sicuro nel parcheggio, la boccola tiene abbassata la leva in modo che l'auto non salti fuori dal parcheggio se si trova su una collina.

idraulica

Il cambio automatico della tua auto deve svolgere numerosi compiti. Forse non ti rendi conto di quanti modi diversi funziona. Ad esempio, ecco alcune delle caratteristiche di una trasmissione automatica:

  • Se l'auto è in overdrive (su una trasmissione a quattro velocità), la trasmissione selezionerà automaticamente la marcia in base alla velocità del veicolo e alla posizione del pedale dell'acceleratore.
  • Se si accelera dolcemente, i cambi si verificheranno a velocità inferiori rispetto a quando si accelera a tutto gas.
  • Se si preme il pedale del gas, la trasmissione scalerà alla marcia inferiore successiva.
  • Se sposti il ​​selettore del cambio su una marcia inferiore, la trasmissione scalerà la marcia a meno che l'auto non stia andando troppo veloce per quella marcia. Se l'auto sta andando troppo veloce, aspetterà finché l'auto non rallenta e poi scalerà la marcia.
  • Se si inserisce la seconda marcia, non si scalerà o si scalerà mai di seconda, anche da un arresto completo, a meno che non si sposti la leva del cambio.

Probabilmente hai già visto qualcosa che assomiglia a questo prima. È davvero il cervello del cambio automatico, che gestisce tutte queste funzioni e altro ancora. I passaggi che puoi vedere instradano il fluido verso tutti i diversi componenti della trasmissione. I passaggi stampati nel metallo sono un modo efficiente per instradare il fluido; senza di loro sarebbero necessari molti tubi per collegare le varie parti della trasmissione. Innanzitutto, discuteremo i componenti chiave del sistema idraulico; poi vedremo come lavorano insieme.

Il "cervello" della trasmissione © 2018

La pompa

-Le trasmissioni automatiche hanno una pompa pulita, chiamata a pompa ad ingranaggi. La pompa di solito si trova nel coperchio della trasmissione. Prende il fluido da una coppa nella parte inferiore della trasmissione e lo alimenta al sistema idraulico. Inoltre alimenta il radiatore della trasmissione e il convertitore di coppia.

Pompa ad ingranaggi da una trasmissione automatica © 2018

L'ingranaggio interno della pompa si aggancia all'alloggiamento del convertitore di coppia, quindi gira alla stessa velocità del motore. L'ingranaggio esterno viene ruotato dall'ingranaggio interno e mentre gli ingranaggi ruotano, il fluido viene aspirato dalla coppa su un lato della mezzaluna e spinto fuori nel sistema idraulico sull'altro lato.

Il governatore

Il governatore è una valvola intelligente che dice alla trasmissione quanto velocemente sta andando l'auto. È collegato all'uscita, quindi più velocemente l'auto si muove, più velocemente gira il governatore. All'interno del regolatore c'è una valvola caricata a molla che si apre in proporzione alla velocità di rotazione del regolatore: più velocemente gira il regolatore, più si apre la valvola. Il fluido dalla pompa viene alimentato al regolatore attraverso l'albero di uscita.

Più veloce è l'auto, più si apre la valvola del regolatore e maggiore è la pressione del fluido che lascia passare.

Il governatore © 2018 Il circuito del cambio

Per cambiare correttamente, il cambio automatico deve sapere quanto sta lavorando il motore. Ci sono due modi diversi per farlo. Alcune auto hanno un semplice collegamento via cavo collegato a un valvola a farfalla nella trasmissione. Più si preme il pedale dell'acceleratore, maggiore è la pressione sulla valvola a farfalla. Altre auto usano a modulatore del vuoto per applicare pressione alla valvola a farfalla. Il modulatore rileva la pressione del collettore, che aumenta quando il motore è sotto un carico maggiore.

Il valvola manuale è ciò a cui si aggancia la leva del cambio. A seconda della marcia selezionata, la valvola manuale alimenta circuiti idraulici che inibiscono determinate marce. Ad esempio, se la leva del cambio è in terza marcia, alimenta un circuito che impedisce l'overdrive dall'innesto.

Valvole del cambio fornire pressione idraulica alle frizioni e alle fasce per innestare ciascuna marcia. Il corpo valvola della trasmissione contiene diverse valvole del cambio. La valvola del cambio determina quando passare da una marcia all'altra. Ad esempio, la valvola del cambio da 1 a 2 determina quando passare dalla prima alla seconda marcia. La valvola del cambio è pressurizzata con il fluido proveniente dal regolatore su un lato e la valvola a farfalla sull'altro. Sono alimentati con il fluido dalla pompa e lo instradano verso uno dei due circuiti per controllare in quale marcia entra l'auto.

La valvola del cambio ritarderà un cambio se l'auto sta accelerando rapidamente. Se l'auto accelera dolcemente, il cambio avverrà a una velocità inferiore. Parliamo di cosa succede quando l'auto accelera dolcemente.

All'aumentare della velocità dell'auto, aumenta la pressione del governatore. Ciò forza la valvola del cambio fino a quando il circuito della prima marcia è chiuso e il circuito della seconda marcia si apre. Poiché l'auto sta accelerando con il gas leggero, la valvola a farfalla non applica molta pressione contro la valvola del cambio.

Quando l'auto accelera rapidamente, la valvola a farfalla applica più pressione contro la valvola del cambio. Ciò significa che la pressione dal regolatore deve essere più alta (e quindi la velocità del veicolo deve essere più veloce) prima che la valvola del cambio si sposti abbastanza per innestare la seconda marcia.

Ciascuna valvola del cambio risponde a un particolare intervallo di pressione; quindi quando l'auto va più veloce, la valvola del cambio da 2 a 3 prenderà il sopravvento, perché la pressione dal regolatore è abbastanza alta da attivare quella valvola.

Una trasmissione automatica con modalità manuale consente al conducente di cambiare marcia senza il pedale della frizione. © iStockphoto / Emre Ogan

Le trasmissioni controllate elettronicamente, che appaiono su alcune auto più recenti, utilizzano ancora l'idraulica per azionare le frizioni e le fasce, ma ogni circuito idraulico è controllato da un solenoide elettrico. Ciò semplifica l'impianto idraulico sulla trasmissione e consente schemi di controllo più avanzati.

Nell'ultima sezione abbiamo visto alcune delle strategie di controllo utilizzate dalle trasmissioni a controllo meccanico. Le trasmissioni controllate elettronicamente hanno schemi di controllo ancora più elaborati. Oltre a monitorare la velocità del veicolo e la posizione dell'acceleratore, il controller della trasmissione può monitorare la velocità del motore, se viene premuto il pedale del freno e persino il sistema di frenata antibloccaggio.

Utilizzando queste informazioni e una strategia di controllo avanzata basata sulla logica fuzzy - un metodo di programmazione dei sistemi di controllo che utilizza il ragionamento di tipo umano - le trasmissioni controllate elettronicamente possono fare cose come:

  • Scalare automaticamente le marce in discesa per controllare la velocità e ridurre l'usura dei freni
  • Aumentare la marcia quando si frena su una superficie scivolosa per ridurre la coppia frenante applicata dal motore
  • Inibire il passaggio alla marcia superiore quando si entra in una svolta su una strada tortuosa

Parliamo di quest'ultima caratteristica: inibire il passaggio alla marcia superiore quando si entra in una svolta su una strada tortuosa. Supponiamo che tu stia guidando su una strada di montagna in salita e tortuosa. Quando guidi sui tratti rettilinei della strada, la trasmissione inserisce la seconda marcia per darti abbastanza accelerazione e potenza in salita. Quando arrivi a una curva rallenti, togliendo il piede dal pedale dell'acceleratore ed eventualmente azionando il freno. La maggior parte delle trasmissioni passerà alla terza marcia, o addirittura andrà in overdrive, quando togli il piede dal gas. Quindi quando acceleri fuori dalla curva, scaleranno di nuovo. Ma se guidassi un'auto con cambio manuale, probabilmente lasceresti l'auto nella stessa marcia per tutto il tempo. Alcune trasmissioni automatiche con sistemi di controllo avanzati possono rilevare questa situazione dopo aver aggirato un paio di curve e "imparare" a non cambiare di nuovo.

Per ulteriori informazioni sulle trasmissioni automatiche e sugli argomenti correlati, consultare i collegamenti nella pagina successiva.

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