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Changement de vitesse automatique dans les véhicules . Je comprends le concept d'un véhicule à changement de vitesse standard, mais je ne sais pas comment le changement de vitesse automatique sait quand changer de vitesse et comment le mécanisme l'engage à le faire. Explique comme si j'avais cinq ans.
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" quand " est compliqué : dans les voitures modernes , l' unité de contrôle du moteur ( un ordinateur spécialisé qui contrôle toutes les fonctions de la voiture liées aux fonctions essentielles d'être une voiture , plutôt que celles comme faire fonctionner un GPS ou la chaîne stéréo ) surveille la vitesse , le régime moteur et la position du sélecteur de vitesse au minimum , et potentiellement tout un tas d' autres facteurs comme l' adhérence des pneus , pour sélectionner le rapport de vitesse le plus approprié aux conditions actuelles . Dans les voitures plus anciennes (sans transmission contrôlée par ordinateur), le nombre de capteurs surveillés était plus petit (généralement juste les trois mentionnés ci-dessus, ou même juste le régime et la position du sélecteur si la transmission ne saute pas de vitesse, ce qui est une hypothèse juste) et ils étaient surveillés par des capteurs mécaniques qui actionnaient soit une logique de relais, soit une logique discrète très simple. Cependant, les ECU existent depuis longtemps : tout ce qui se produira après 1995 environ en aura probablement un, à moins qu'il ne s'agisse d'un land rover ou de quelque chose d'autre conçu pour fonctionner après la fin. Dans les deux cas , une fois que la logique de sélection a fait son travail , le mécanisme de sélection des vitesses est à peu près le même : la plupart des boîtes de vitesses automatiques utilisent un système appelé " boîte de vitesses planétaire " , où il y a trois jeux de vitesses : un cliquet extérieur ( piste dentée , comme la marche arrière d' un engrenage ) , un " porte - planétaires " avec un certain nombre d ' " engrenages planétaires " de taille identique espacés autour de lui ( généralement quatre , parfois plus , presque jamais moins ) qui engage le cliquet extérieur sur l' extérieur de l' engrenage planétaire et de la " roue solaire " à l' intérieur . La partie astucieuse réside dans le fait que n'importe lequel des anneaux ou des engrenages peut faire l'une des quatre choses à la fois : il peut être bloqué, autorisé à tourner librement, connecté à l'arbre d'entrée (au moteur) ou connecté à l'arbre de sortie (au différentiel et aux roues). Ainsi, pour obtenir un rapport de démultiplication de 1:1, les engrenages planétaires sont verrouillés, la roue solaire est connectée à l'entrée et le cliquet est connecté à la sortie, et le tout se déplace d'un seul bloc. Si nous voulions un rapport plus élevé , nous connecterions le porte - planétaire à l' arbre d' entrée et la bague extérieure à la sortie , verrouillerions le planétaire et laisserions les planétaires libres : maintenant que le porte - planétaire se déplace , les planétaires doivent tourner comme les roues pour rattraper le retard, la bague extérieure doit donc se déplacer plus rapidement pour rester en prise avec les engrenages planétaires. Wikipédia a un résumé beaucoup plus élégant et montre [toutes les manières de brancher un réducteur planétaire :] (URL_0) il y en a en fait deux fois ce nombre, puisque vous pouvez également échanger les arbres menant et mené pour obtenir le rapport réciproque (2: 1 plutôt que 1:2 ) . La plupart des boîtes de vitesses automatiques n'utiliseront pas tous ces rapports et auront quatre ou cinq vitesses plus une marche arrière, bien qu'il existe des ensembles de vitesses plus grands possibles. Le neutre est évidemment sélectionné en débrayant les embrayages pour que la sortie soit déconnectée. Chacune des pièces de la boîte de vitesses est généralement embrayée par un système d' embrayages hydrauliques et de solénoïdes : la quantité de pression mise en jeu fait qu'il n'y a pas beaucoup de perte par les embrayages ( un peu plus qu'une boîte manuelle perd , mais pas beaucoup du tout dans une boîte de vitesses correcte). Les automatismes utilisent également un convertisseur de couple à la place d'un embrayage normal, ce qui est suffisamment compliqué pour avoir besoin de son propre ELI5, mais il permet au moteur de changer de vitesse de rotation en douceur sans trop de perte de puissance, plutôt que d'avoir à embrayage - relâchez le gas-change-debrayage (dans un passage à la vitesse supérieure) pour adapter le régime moteur à la boîte de vitesses. Ils utilisent un fluide visqueux et exploitent le couplage fluidique pour ce faire, perdant de l'énergie en chaleur en cours de route, mais encore une fois, les TC modernes sont assez efficaces. Les transmissions automatiques très modernes utilisent une méthode complètement différente, qui ressemble en fait plus à une manuelle qu'à une automatique : deux boîtes de vitesses (manuelles) sont entraînées en parallèle par le moteur, chacune passant par un embrayage traditionnel. L'un a des vitesses 1,3,5 et l'autre 2,4,6. Vous pourriez en avoir plus, mais cela devient idiot sur des choses qui ne sont pas des camions massifs : plus de vitesses signifie plus d'inertie de rotation et moins d'efficacité, donc parce que les moteurs de voiture ont des plages de puissance raisonnablement larges et ne sont pas tenus d'atteindre une efficacité quasi parfaite pour des raisons de coût, il est plus rentable d'avoir moins de vitesses et de faire fonctionner le moteur plus. L'ECU contrôle chaque embrayage et boîte de vitesses indépendamment : si nous imaginons démarrer en première, l'ECU engagera la première vitesse sur la boîte 1 et la seconde sur la boîte 2, mais maintiendra l'embrayage de la boîte 2 débrayé : nous appuyons sur l'accélérateur et accélérons en première. Maintenant, lorsque nous changeons (la plupart de ces boîtes de vitesses sont dans des voitures avec des boîtes de vitesses " manuelles électroniques " ou à palettes ), ou que le régime moteur devient suffisamment élevé, l'ECU désengage l'embrayage 1 et engage l'embrayage 2 en l'espace de quelques millisecondes. , tout en coupant simultanément la manette des gaz pour correspondre précisément au régime moteur . La boîte de vitesses 1 sélectionne maintenant la troisième et attend que vous atteigniez la bonne vitesse / RPM pour l'engager. L' ECU surveille constamment ce que vous faites ( grâce à un grand nombre de capteurs , y compris des choses comme le taux de rotation ) pour déterminer si vous voulez monter ou descendre une vitesse ensuite , et généralement il fait le bon choix ( et vous donne un temps incroyablement rapide ) . shift ) - si vous pouvez le tromper , il se rattrape en quelques centaines de millisecondes ( dixièmes de seconde ) , ce qui est à peu près aussi rapide que la plupart des pilotes peuvent effectuer un changement : les pilotes de course peuvent faire moins de 1/10e - d'un -deuxièmes changements s'ils sont bons, mais ce n'est pas facile. Ces boîtes de vitesses à double embrayage sont populaires dans les voitures à très hautes performances (la Bugatti Veyron utilise une très, très bonne boîte à six rapports par exemple) parce qu'elles perdent moins de puissance dans la transmission elle-même, mais elles pèsent à peu près le même poids qu'une boîte automatique normale et nécessitent ECUs beaucoup plus avancés qu'un automatique traditionnel. Ils commencent à apparaître dans les voitures bas de gamme , cependant : Smart les utilise depuis un certain temps , et je pense que la nouvelle Ford Focus en a un : ils donnent beaucoup la " sensation " d' utiliser un manuel ( le lien direct entre le moteur et la transmission aident) tout en offrant certains des avantages d'efficacité d'une boîte automatique, puisque le moteur peut décider lui-même quel rapport est le plus approprié pour placer le moteur le plus près de la "bande de puissance" (où le moteur produit le plus de puissance) ou le point d' efficacité maximale ( qui est généralement proche ) . J'ai expliqué à un pilote de cinq ans par endroits : j'espère qu'à 5 ans tu pourras atteindre les pédales.