A maioria das caixas de câmbio automáticas modernas possui um conjunto de engrenagens chamado trem de engrenagens planetárias ou epicíclicas.
Um conjunto de engrenagens planetárias consiste em uma engrenagem central chamada engrenagem solar, um anel externo com dentes de engrenagem interna (também conhecido como anular ou coroa) e duas ou três engrenagens conhecidas como engrenagens planetárias que giram entre as engrenagens sol e anel. .
O trem de força é acoplado a um mecanismo conhecido como conversor de torque, que atua como um fluido de acionamento entre o motor e a transmissão.
Se a engrenagem solar estiver travada e os planetas acionados pelo porta-planetas, a saída é retirada da coroa, obtendo um aumento de velocidade.
Se a engrenagem anelar estiver travada e a engrenagem solar for acionada, as engrenagens planetárias transmitem o acionamento através do transportador planetário e a velocidade é reduzida.
Com a entrada de energia indo para a engrenagem solar e com o suporte planetário travado, a engrenagem anelar é acionada, mas transmite a marcha à ré.
Para obter acionamento direto sem mudança de velocidade ou direção de rotação, o sol é travado na coroa e toda a unidade gira como uma só.
Como funciona um conversor de torque
Em altas rotações, o reator começa a girar. Quando a turbina, o impulsor e o reator estão funcionando na mesma velocidade, o óleo não é desviado.
Em baixas rotações, o reator fica estacionário e desvia o óleo de volta para o impulsor. Isso aumenta o torque aplicado à turbina.
Um conversor de torque é um acoplamento de fluido que age como uma embreagem, exceto que o acionamento é por pressão hidráulica.
O conversor tem três componentes principais – o impulsor, aparafusado ao volante; a turbina, conectada ao eixo de entrada da caixa de engrenagens; e o reator central entre os dois, que possui uma embreagem unidirecional chamada roda livre.
À medida que a velocidade do motor aumenta, a força centrífuga que atua no fluido hidráulico por meio das palhetas do impulsor transmite o torque, ou esforço de giro, para a turbina.
O reator central converte esse esforço de giro redirecionando o fluxo de fluido de volta ao impulsor para fornecer maior torque em baixas velocidades.
Uma vez que o motor acelera e desenvolve mais potência, a necessidade dessa amplificação de torque diminui e o reator gira livremente. O conversor de torque então atua como um volante de fluido, conectando o motor à caixa de câmbio.
Os principais componentes de um conversor de torque são mostrados no diagrama - o impulsor, o reator (ou estator) e a turbina.
Os diagramas menores mostram a direção tomada pelo fluido hidráulico sob forças centrífugas.
O mesmo efeito também pode ser obtido travando as engrenagens planetárias no suporte planetário.
A maioria das caixas de câmbio automáticas tem três velocidades de avanço e usa dois conjuntos de engrenagens epicíclicas.
As sequências de travamento do trem de engrenagens epicíclicas são alcançadas por bandas de freio de operação de pressão hidráulica ou embreagens multidisco.
As bandas são apertadas ao redor da coroa para evitar que ela gire, e as embreagens são usadas para travar a engrenagem solar e os planetas.
A sequência correta de aumento e liberação de pressão é controlada por um arranjo complexo de válvulas hidráulicas em conjunto com sensores que respondem à carga do motor, velocidade da estrada e abertura do acelerador.
Um mecanismo ligado ao acelerador - conhecido como kickdown - é usado para efetuar uma mudança para aceleração rápida. Quando você pressiona o acelerador repentinamente ao máximo, uma marcha mais baixa é selecionada quase instantaneamente.
A maioria das caixas de câmbio automáticas possui um sistema de substituição para que o motorista possa manter uma marcha baixa conforme necessário.
