Transmissão automática


A função de uma transmissão automática ou hidráulica consiste em atuar, como uma embreagem automática, entre o motor e a caixa de mudanças. Permite que o motor trabalhe com o automóvel parado e começa a transmitir suave e progressivamente a energia mecânica quando o motorista acelera o motor, comprimindo o acelerador.
Este sistema compõe-se de duas partes rotativas principais: um impulsor – a bomba – acionado pelo motor, e uma turbina que aciona a caixa de mudanças. Cada uma destas partes tem a forma de uma calota esférica e contém um certo número de divisórias radiais, as pás.
As duas calotas estão alojadas, voltadas uma para a outra, num cárter cheio de óleo e separadas por um pequeno espaço para evitar qualquer contato entre si.



A forma básica de transmissão hidráulica, conhecida como embreagem hidráulica, é utilizada em vez das embreagens de fricção, em automóveis com caixas de cambio pré seletivas. Consiste, essencialmente, numa bomba e numa turbina entre as quais o óleo circula enquanto o motor está em funcionamento.
Quando o motor trabalha ao ralenti, o óleo é expelido pela bomba, devido à força centrífuga. Este óleo é atirado pelas pás para a turbina, que permanece parada, visto a força do óleo não ser suficiente para move-lo. Quando o motorista acelera, a velocidade da bomba aumenta e o torque resultante do movimento mais rápido do óleo torna-se suficientemente elevado para vencer a resistência da turbina, que começa a rodar e põe o automóvel em movimento. Após ter transmitido energia à turbina, o óleo volta à bomba, repetindo-se então o ciclo.
Se a velocidade do motor continuar a aumentar, a diferença entre as velocidades de rotação da bomba e da turbina diminuirá gradualmente até se reduzir o escorregamento a cerca de 2%. Numa embreagem hidráulica o torque aplicado à turbina nunca pode exceder o que é transmitido à bomba, o que constitui uma limitação.



Os automóveis com transmissão automática utilizam, na sua maioria, um conversor do torque. Um aumento do torque equivale a uma mudança para uma velocidade mais baixa; um conversor do torque constitui, assim, um redutor de velocidade que age como um conjunto extra de engrenagens, antes de a ação do motor se fazer sentir na caixa de mudanças.
Tal como a embreagem hidráulica, o conversor apresenta uma bomba acionada pelo motor e uma turbina que está ligada ao eixo primário da caixa de câmbio. Pode fornecer um torque mais elevado do que o gerado pelo motor, já que apresenta também, entre a bomba e a turbina, uma pequena roda com pás designada por reator ou estator. Um dispositivo de engate de um só sentido fixa o reator ao cárter da caixa de câmbio quando o número de rotações é baixo.
Numa embreagem hidráulica, o óleo procedente da turbina tem tendência a diminuir a velocidade da bomba. No conversor, porém, as pás do reator, quando este está engatado, dirigem o óleo segundo uma trajetória mais favorável.

Durante o arranque, o conversor chega a duplicar o torque aplicado à caixa de câmbio. À medida que o motor aumenta de velocidade, este aumento de 2:1 do torque vai sendo reduzido até que, à velocidade de cruzeiro, não se verifica qualquer aumento. O óleo faz então girar o reator à mesma velocidade da turbina, passando o conversor a atuar como uma embreagem hidráulica, com o reator girando como “roda livre” e sem qualquer efeito de aumento de torque. Nem a embreagem hidráulica e nem o conversor podem ser desembreados pelo motorista. Por conseguinte, são normalmente utilizados em conjução com vários tipos de transmissão epicicloidal, que permitem efetuar as mudanças de velocidade sem desengatar o motor.
Mudanças de velocidades sem pedal de embreagem – As caixas de mudanças automáticas baseiam-se, na sua maioria, num conjunto de engrenagens designado por trem de engrenagens epicicloidais ou planetárias. Este trem é composto por uma roda central, ou panetário, à volta da qual rodam engrenagens satélites, um suporte destas e uma coroa exterior dentada no interior.
A engrenagem planetária está montada no centro. Na engrenagem epicicloidal simples, um par de satélites gira em eixos que se apoiam no suporte, em forma de U, das engrenagens satélites, o qual está montado num eixo cujo este eixo corresponde ao da engrenagem planetária. À medida que o suporte roda, as engrenagens satélites giram nos seus eixos, em volta da roda central, na qual estão engrenadas. As engrenagens satélites estão também engrenadas nos dentes do interior da coroa circular, a qual pode girar à volta da roda central e das engrenagens satélites, também em torno do mesmo eixo. Mantendo imóvel uma destas engrenagens, as restantes podem ser rodadas de modo a permitir obter as diferentes reduções conforme as dimensões das engrenagens.
Para obter o número necessário de combinações de engrenagens, uma caixa de mudanças automática inclui dois, três ou quatro trens epicicloidais. Algumas partes de cada um dos conjuntos estão permanentemente ligadas entre si; outras são ligadas temporariamente ou são detidas por um sistema de cintas de frenagens e embreagens selecionadas por válvulas hidráulicas de mudanças, situadas na parte inferior da caixa de mudanças. O óleo, sob pressão, para acionar as cintas de frenagem e as embreagens, é fornecido pôr uma bomba alimentada com óleo de lubrificação da caixa de mudanças. Pôr vezes utilizam-se duas bombas movidas a partir da extremidades dos eixos primário e secundário da caixa de mudanças. O seletor de mudanças comanda diretamente as válvulas hidráulicas, a menos que se selecione a marcha automática para frente. Neste caso, o funcionamento das válvulas é comandado pela abertura da borboleta do acelerador e pela velocidade do automóvel. Quando a borboleta se encontra aberta, a pressão do óleo é reduzida e as engrenagens permanecem numa posição de velocidade baixa.
Quando o automóvel atinge a uma velocidade pré selecionada, um regulador anula o comando pôr abertura da borboleta, o que permite a passagem para uma velocidade mais elevada.



Seleção das mudanças nos diferentes sistemas – Uma transmissão automática seleciona e muda as marchas, conforme necessário, sem intervenção do motorista. Quer dizer: para conduzir um automóvel com câmbio automático, basta selecionar o movimento para frente ou para trás e acelerar. Num automóvel com este sistema de mudanças existem, portanto, apenas dois pedais, um para acelerar e outro para frear.
Os diferentes sistemas de transmissão automática apresentam uma grande variedade de bloqueio das engrenagens, sendo a sua seleção comandada, por meio de uma alavanca.
Em todos os sistemas, a alavanca de comando pode adaptar-se a diferentes posições: N, para ponto morto; P, na maioria dos modelos, para estacionamento, posição que inclui um dispositivo de bloqueio (por questões de segurança apenas se pode pode dar a partida nomotor numa dessas posições); R para marcha ré: D, para a marcha à frente, e L para manter uma velocidade baixa. Um batente mecânico evita a inadequada seleção das posições de marcha ré ou de estacionamento. PRNDL é a sequência mais usual. Colocando a alavanca na posição D, obtém-se toda gama de mudanças da mais alta à mais baixa, utilizando todas as velocidades que imprimem movimento para frente. A seleção das mudanças depende não só de um regulador comandado pela velocidade, mas também da posição do pedal do acelerador.



Com o acelerador a fundo obtém-se a utilização máxima de cada mudança até a mais elevada velocidade possível dentro dos limites de segurança do motor, por outro lado, acelerando ligeiramente, o motorista permite a seleção gradual das mudanças (da primeira para a Segunda e da Segunda para a prise) a variedades bastante mais baixas. Existe ainda um interruptor de fim de curso (acionado quando se carrega a fundo no pedal do acelerador) que inicia imediatamente a mudança para uma velocidade mais baixa se a velocidade de deslocação do automóvel permitir. Por exemplo, pode-se, por meio do interruptor, passar da prise para Segunda a 90 km/h.; o comando automático, porém, poderá impedir essa passagem se a velocidade de deslocamento do automóvel for superior. Em alguns dos mais utilizados modelos de transmissões automáticas de três velocidades da marca Borg Warner a alavanca seletora apresenta a sequência, PRND21 de posições. Colocando a alavanca na posição 2, o motorista obtém mudanças automáticas, da primeira para a Segunda velocidades e vice-versa, ficando, contudo, a prise excluída. Se a alavanca for colocada na posição 1, o motorista obtém a primeira velocidade. Esta disposição destina-se permitir a travagem máxima do motor em descidas íngremes.
Numa transmissão automática as velocidades são selecionadas por pressão hidráulica.



D4321NR. Na sequência da alavanca seletora da transmissão da Automotive Products, a posição D permite mudanças completamente automáticas, enquanto as posições 4321 e R são selecionadas manualmente. A alavanca em N dá-se o ponto morto. Assim, o motorista pode optar entre as mudanças totalmente automáticas ou manuais.



Os automóveis DAF têm um sistema de transmissão por correias, denominado variomatc, que assegura mudanças totalmente automáticas, de acordo com as condições do tráfego e da faixa de rodagem. No arranque o movimento é transmitido automaticamente a uma embreagem centrífuga que, por sua vez, faz mover dois tambores por meio de uma caixa redutora de engrenagens cônicas. Os diâmetros dos tambores variam de acordo com as velocidades de rotação destes, por meio de massas centrífugas e, de acordo com a posição do acelerador, por meio de uma câmara de vácuo. Duas correias trapezoidais dentadas rodam entre dois tambores pressionados um de encontro ao outro por meio de molas. Com aceleração baixas, o sistema proporciona automaticamente uma redução elevada.



Condução econômica com ‘overdrive’ - O overdrive, ou sobre marcha, consiste numa unidade, montada atrás da caixa de mudanças, destinada a proporcionar uma velocidade, para além da prise, que permita uma marcha econômica a um baixo regime de rotações do motor, sem redução da velocidade de deslocamento.



Em alguns modelos de automóveis, o overdrive atua também em terceira, ou mesmo em segunda, o que aumenta, para o motorista, as possibilidades de escolha de redução.
As unidades overdrive têm, em geral, um sistema de engrenagens epicicloidais que inclui uma embreagem cônica acionada hidraulicamente. Quando o overdrive não está em funcionamento, a embreagem que está ligada à roda central, torna-se solidária – devido à mola – com a coroa circular, ligada ao eixo de saída. O suporte das engrenagens satélites, ligado ao eixo da caixa de mudanças, faz girar todo o conjunto, obtendo-se assim uma transmissão direta.
Quando o motorista seleciona o overdrive, a embreagem fixa-se ao cárter exterior e impede o movimento da roda central. O suporte das engrenagens planetárias gira então à volta da roda central e, por sua vez, aciona a coroa circular a uma velocidade ligeiramente superior à superior à do suporte. Em conseqüência, o eixo de saída roda mais rápido que o eixo do motor.
O overdrive é comandado, elétrica ou hidraulicamente, por meio de um interruptor existente no painel ou na coluna da direção. Pode ser ligado ou desligado sem intervenção da embreagem.












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