Une transmission automatique permet à un moteur de véhicule de fonctionner dans une plage de vitesse étroite, tout comme une transmission manuelle. Comme le moteur atteint des degrés de couple plus élevés (le couple est la puissance de rotation du moteur), les engrenages dans la transmission permettent au moteur de tirer pleinement parti du couple produit tout en maintenant une vitesse appropriée.
Quelle est l'importance d'une transmission au fonctionnement du véhicule? Sans transmission, les véhicules n'ont qu'un seul rapport, prennent une éternité pour atteindre des vitesses plus élevées et s'usent rapidement du fait des hauts régimes constamment produits.
Le principe derrière une transmission automatique
Le principe de la transmission automatique repose sur l'utilisation de capteurs pour déterminer le rapport d'engrenage approprié à utiliser, dépendant en grande partie de la vitesse désirée du véhicule. La transmission se connecte au moteur sur le carter de la cloche où le convertisseur de couple convertit le couple du moteur en puissance motrice et, dans certains cas, amplifie même cette puissance. Le convertisseur de couple dans la transmission fait cela en transférant cette puissance à l'arbre d'entraînement par l'intermédiaire de l'engrenage planétaire et des disques d'embrayage, qui permettent alors aux roues motrices dans un véhicule de tourner, offrant un mouvement vers l'avant, avec différents rapports requis pour différentes vitesses. Selon la marque et le modèle, cela inclut les véhicules à l'arrière, à l'avant et à quatre roues motrices.
Si un véhicule n'avait qu'un ou deux rapports, il serait difficile de monter à une vitesse plus élevée, car le moteur ne tourne qu'à un régime spécifique en fonction de l'engrenage. Cela signifie des RPM inférieurs pour les vitesses inférieures, et donc une vitesse plus faible. Si la vitesse la plus élevée était la deuxième, alors le véhicule prendrait une éternité à se mettre en vitesse aux régimes inférieurs, en construisant graduellement des RPM de plus en plus hauts à mesure que le véhicule prenait de la vitesse. L'effort sur le moteur devient également un problème lors de l'exécution à des RPM plus élevés pendant de plus longues périodes de temps.
En utilisant des engrenages spécifiques qui fonctionnent ensemble, un véhicule gagne progressivement de la vitesse au fur et à mesure qu'il monte dans les rapports supérieurs. Au fur et à mesure que le véhicule passe dans les rapports supérieurs, les régimes diminuent, ce qui réduit les contraintes sur le moteur. Les différents engrenages sont représentés par un rapport d'engrenage (qui est le rapport des engrenages à la fois la taille et le nombre de dents qu'ils ont). Les petits engrenages tournent plus vite que les gros engrenages, et chaque position de l'engrenage (du premier au sixième dans certains cas) utilise des engrenages différents de taille et de nombre de dents variables pour obtenir une accélération en douceur.
Un refroidisseur de transmission est nécessaire lors du transport de lourdes charges, car une charge plus lourde ajoute de la pression à un moteur, le faisant chauffer davantage et brûler le liquide de transmission. Le refroidisseur de transmission se trouve dans le radiateur où il transfère la chaleur du liquide de transmission. Le liquide passe à travers les tubes dans le refroidisseur vers le liquide de refroidissement dans le radiateur, de sorte que la transmission ne fonctionne pas aussi chaud et peut gérer des charges plus lourdes.
Qu'est-ce que le convertisseur de couple fait
Le convertisseur de couple multiplie et transfère le couple créé par le moteur du véhicule et le transfère par l'intermédiaire des engrenages dans la transmission aux roues motrices à l'extrémité de l'arbre d'entraînement. Certains convertisseurs de couple agissent également comme un mécanisme de verrouillage, liant le moteur et la transmission lors du fonctionnement à des vitesses similaires. Cela aide à empêcher la transmission de glisser, ce qui entraîne une perte d'efficacité.
Le convertisseur de couple peut prendre l'une des deux formes suivantes. Le premier, le couplage fluidique, utilise au moins un entraînement à deux éléments pour transférer le couple de la transmission à l'arbre de transmission, mais ne multiplie pas le couple. Utilisé comme une alternative à un embrayage mécanique, l'accouplement hydraulique transmet la puissance de rotation du moteur aux roues via l'arbre d'entraînement. L'autre, le convertisseur de couple, utilise un total d'au moins trois éléments, et parfois plus, pour augmenter le couple de sortie de la transmission. Le convertisseur utilise une série de pales et de réacteur, ou des pales de stator, pour augmenter le couple, résultant en plus de puissance. Le stator, ou les pales statiques, servent à rediriger le liquide de transmission avant qu'il n'atteigne la pompe, ce qui augmente considérablement l'efficacité du convertisseur.
Le fonctionnement interne du train planétaire
Savoir comment les pièces de transmission automatiques fonctionnent ensemble peut vraiment tout mettre en perspective. Lorsque vous regardez à l'intérieur d'une transmission automatique, en plus des différentes bandes, plaques et de la pompe à engrenages, le composant principal est l'engrenage planétaire. Ce train comprend la roue solaire, les satellites, le porte-satellites et la couronne. À peu près de la taille d'un cantaloup, l'engrenage planétaire crée les différents rapports de démultiplication requis par la transmission afin d'atteindre les vitesses nécessaires pour avancer tout en conduisant, ainsi que pour faire marche arrière.
Les différents types d'engrenages fonctionnent ensemble, fonctionnant comme l'entrée ou la sortie du rapport d'engrenage particulier requis à un moment donné. Dans certains cas, les engrenages ne servent à rien dans un rapport particulier et restent ainsi stationnaires, les bandes dans la transmission les retenant à l'écart jusqu'à ce qu'elles soient nécessaires. Un autre type de train d'engrenages, l'engrenage planétaire composé, incorpore deux ensembles d'engrenages solaires et planétaires, bien qu'une seule couronne dentée. Le but de ce type de train d'engrenages est de fournir un couple dans un espace plus petit, ou de donner plus de puissance globale au véhicule, comme dans un camion lourd.
Examiner les engrenages
Pendant le fonctionnement du moteur, la transmission réagit à tout rapport que le conducteur met à ce moment-là. En stationnement ou au point mort, la boîte de vitesses ne s'enclenche pas puisque les véhicules n'ont pas besoin de couple lorsque le véhicule n'est pas en mouvement. La plupart des véhicules ont une variété d'engrenages d'entraînement utiles pour avancer, allant de la première à la quatrième vitesse.
Les véhicules haute performance ont tendance à avoir encore plus de vitesses, même jusqu'à six, selon la marque et le modèle. Plus l'engrenage est bas, plus la vitesse est basse. Certains véhicules, en particulier les camions de poids moyen à lourd, utilisent une surmultipliée pour aider à maintenir des vitesses plus élevées tout en conservant une meilleure efficacité énergétique.
Enfin, les véhicules utilisent la marche arrière pour reculer. La marche arrière utilise l'un des petits engrenages pour engager un engrenage planétaire plus grand, par opposition à l'inverse lors de la conduite vers l'avant.
Comment la transmission utilise-t-elle les embrayages et les bandes?
En outre, une transmission automatique utilise des embrayages et des bandes pour l'aider à atteindre les différents rapports de démultiplication nécessaires, y compris pour l'overdrive. Les embrayages entrent en jeu lors de la connexion des parties des engrenages planétaires les uns aux autres, tandis que les bandes aident à maintenir les engrenages fixes de sorte qu'ils ne tournent pas lorsqu'ils ne sont pas nécessaires. Les bandes, contrôlées par des pistons hydrauliques à l'intérieur de la transmission, verrouillent les parties du train d'engrenages. Les vérins hydrauliques et les pistons contrôlent également les embrayages, ce qui les oblige à engager les vitesses nécessaires pour un rapport d'engrenage et une vitesse particuliers.
Les disques d'embrayage sont placés à l'intérieur du tambour d'embrayage dans la transmission et alternent avec des plaques d'acier. Les disques d'embrayage, en forme de disques, mordent dans les plaques d'acier grâce à l'utilisation d'un revêtement spécial. Au lieu d'endommager les plaques, les disques les saisissent progressivement, appliquant lentement une puissance qui est ensuite transférée aux roues motrices du véhicule.
Les disques d'embrayage et les plaques d'acier représentent une zone commune où un glissement se produit. Finalement, ce glissement conduit à des copeaux de métal entrant dans le reste de la transmission et une éventuelle défaillance de transmission. Un mécanicien inspectera la transmission si un véhicule souffre de problèmes de glissement de la transmission.
Pompes hydrauliques, vannes et le gouverneur
Mais d'où vient le "vrai" pouvoir dans une transmission automatique? La puissance réelle réside dans l'hydraulique intégrée dans le boîtier de la transmission, y compris la pompe, les différentes vannes et le régulateur. La pompe tire le liquide de transmission du carter situé au bas de la transmission, l'alimentant au système hydraulique pour actionner les embrayages et les bandes contenues à l'intérieur. En outre, l'engrenage interne de la pompe se connecte au boîtier extérieur du convertisseur de couple. Cela lui permet de tourner à la même vitesse que le moteur du véhicule. L'engrenage extérieur de la pompe tourne en fonction de l'engrenage interne, ce qui permet à la pompe d'aspirer le fluide du puisard d'un côté tout en l'alimentant dans le circuit hydraulique de l'autre côté.
Le régulateur régule la transmission en lui faisant connaître la vitesse du véhicule. Le régulateur, qui contient une soupape à ressort, s'ouvre plus vite le véhicule se déplace. Cela permet à l'hydraulique de la transmission de laisser entrer plus de fluide à des vitesses plus élevées. Une transmission automatique utilise l'un des deux types de dispositifs, une soupape manuelle ou un modulateur à vide, pour déterminer la force du moteur, en augmentant la pression si nécessaire et en interdisant l'utilisation de certains rapports en fonction du rapport d'engrenage utilisé.
En maintenant correctement la transmission, les propriétaires de véhicules peuvent s'attendre à ce qu'elle dure toute la vie du véhicule. Un système hautement durable, une transmission automatique utilise de nombreuses pièces différentes, y compris un convertisseur de couple, les engrenages planétaires, et le tambour d'embrayage pour fournir de l'énergie aux roues motrices du véhicule, en le gardant à la vitesse désirée.
Si vous avez des problèmes avec une transmission automatique, demandez l'aide d'un mécanicien pour maintenir les niveaux de liquide, inspectez-les pour les dommages et réparez ou remplacez-les si nécessaire.
Problèmes courants et symptômes des problèmes de transmission automatique
Certains des problèmes les plus communs associés à une transmission défectueuse comprennent:
- Un manque de réponse, ou d'hésitation, lors de la mise en marche du véhicule. Cela indique généralement un glissement dans la transmission.
- La transmission fait une variété de gémissements bizarres, de cloncs et de ronflements. Avoir un mécanicien vérifier votre véhicule quand il fait ce genre de bruits pour déterminer où se situe le problème.
- Fuite de liquide indique des problèmes plus importants, et vous devriez avoir un mécanicien résoudre ce problème dès que possible. Le liquide de transmission ne brûle pas comme l'huile de moteur. Avoir un mécanicien vérifier les niveaux de liquide sur une base régulière peut aider à résoudre un problème potentiel avant qu'il ne commence.
- Une odeur de brûlé, particulièrement dans la zone de transmission, peut indiquer un niveau de liquide très bas. Le liquide de transmission maintient les engrenages et les pièces dans une transmission de surchauffe.
- Un voyant Check Engine peut également indiquer un problème avec une transmission automatique. Demandez à un mécanicien de faire un diagnostic pour trouver le problème exact.