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Comment fonctionne une transmission automatique ? Comment une voiture automatique sait-elle quand monter et descendre les vitesses ? S'il vous plaît, expliquez-moi comme si j'avais cinq ans.
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L'automatique traditionnel (le type développé dans les années 50-60) fonctionne à peu près comme ceci : Dans la transmission, il y a un arrangement appelé train planétaire. Il se compose d'un engrenage solaire au centre, de plusieurs engrenages planétaires autour du soleil et d'une couronne autour des planètes. En fonction des engrenages que vous utilisez comme entrée et sortie, et de l'ensemble d'engrenages que vous verrouillez en place, cet arrangement vous donnera une variété de rapports différents. Il a également l'avantage de répartir la charge sur plusieurs ensembles de dents d'engrenage à la fois (les planètes), ce qui le rend plus résistant qu'une simple paire d'engrenages. Les ensembles d'engrenages sont attachés à divers embrayages et freins de la transmission qui sont conçus pour donner quelques rapports sélectionnés. Par exemple, en freinant la couronne dentée, en bloquant les planètes sur l'arbre de sortie et en bloquant le soleil sur l'arbre d'entrée, vous obtiendrez un rapport bas comme la première vitesse. Ces embrayages et freins sont tous actionnés par l'hydraulique. Les pistons sont pressurisés et dépressurisés pour agir sur les embrayages et les freins. Attaché au moteur est le convertisseur de couple qui peut être considéré comme deux ventilateurs placés face à face. Brancher un ventilateur fera tourner l'autre mais comme la seule chose qui relie les ventilateurs est l'air (ou l'huile dans la transmission), ils peuvent tourner à des vitesses différentes. Cela permet à la voiture de s'arrêter sans caler le moteur et, plus important encore, puisque la transmission n'est pas reliée rigidement au moteur par un embrayage, elle permet des changements de vitesse en douceur sans surcharger les embrayages de la transmission. Le convertisseur de couple a une fonction supplémentaire , à des différences de vitesse élevées , il multiplie en fait le couple . Cela donne l'effet d'un rapport extra bas. C'est l'une des raisons pour lesquelles de nombreuses boîtes automatiques plus anciennes avaient moins de rapports de démultiplication que la transmission manuelle équivalente. L'énergie est perdue sous forme de chaleur dans le liquide de transmission pendant que les ventilateurs patinent. Ainsi, à des vitesses de croisière, les ventilateurs sont verrouillés ensemble par un embrayage pour une meilleure économie de carburant. Maintenant, le cerveau de la transmission dans les transmissions d'origine était complètement hydraulique. Une pompe est connectée au convertisseur de couple et donc au moteur et en surveillant la pression de sortie de la pompe, vous pouvez savoir à quelle vitesse le moteur tourne. Un dispositif appelé régulateur est monté sur l'arbre de sortie de la transmission. Le régulateur est essentiellement une vanne qui permet à plus de pression de la pompe de passer plus vite l'arbre de sortie tourne. En exécutant une ligne de la pompe à un côté d'un piston et une ligne du régulateur à l'autre côté, vous créez maintenant un interrupteur hydraulique. Lorsque la pression d'un côté du piston est plus élevée, il pousse le piston dans une direction, mais si la pression devient plus élevée de l'autre côté, le piston bascule vers l'autre position. En connectant cet interrupteur à une série de soupapes qui envoient une pression aux embrayages, la transmission peut changer de vitesse en fonction de la vitesse relative des deux arbres. Un ressort est utilisé pour appliquer une pression sur le côté régulateur du piston . Ce ressort contrôle à quelle pression les vitesses sont changées. Lorsque vous entendez parler de quelqu'un qui installe un kit de changement de vitesse dans une transmission automatique, ce sont généralement ces ressorts et quelques autres pièces qui sont changés. Ainsi, lorsque la voiture est arrêtée, la pression de la pompe est élevée et le régulateur est fermé. Au fur et à mesure que vous accélérez, la voiture prend de la vitesse et le régulateur permet à de plus en plus de pression de s'accumuler. À un certain point, la force combinée de la pression du régulateur et du ressort surmonte la pression de la pompe, l'interrupteur se déclenche et la voiture passe à la vitesse suivante. Une transmission réelle utilise également un signal de vide du moteur pour dire à quel point le conducteur essaie d'accélérer et donc s'il faut passer à un régime moteur inférieur ou supérieur. Si pendant la croisière vous écrasez l'accélérateur, la transmission comprend également une tringlerie attachée à l'accélérateur qui la fera rétrograder d'un rapport. Comme vous pouvez l'imaginer, une transmission réelle est beaucoup plus compliquée, mais c'est l'essentiel de la façon dont on fonctionne. Les transmissions modernes sont généralement un hybride de cette technologie et d'électrovannes contrôlées par ordinateur ou effectuent toutes ces tâches par voie électronique. Une transmission hydraulique est une pièce d'ingénierie fascinante, mais elle est limitée dans ses schémas de réponse. Cela fonctionne assez bien avec 3 vitesses mais une transmission à commande électronique est plus efficace pour être dans le bon rapport au bon moment. Cela dit, il s'agit de la sensation d'un système entièrement mécanique qui est beaucoup plus satisfaisant à conduire. Excuses pour le mur de texte. Avis de non-responsabilité : je suis ingénieur en mécanique, mais je n'en ai jamais eu à part. C'est ma compréhension de la façon dont ils fonctionnent.