Como funcionam os câmbios automáticos

Para você entender o funcionamento e seus componentes.

A transmissão automática foi inventada em 1921 por Alfred Horner Munro, de Regina, em Saskatchewan, no Canadá, e patenteada em 1923. Por ser engenheiro de vapor, Munro projetou seu dispositivo para usar ar comprimido em vez de fluido hidráulico e, por isso, sua invenção não tinha potência e nunca encontrou aplicação comercial.

A primeira transmissão automática usando fluido hidráulico foi desenvolvida em 1932 por dois engenheiros brasileiros, José Braz Araripe e Fernando Lehly Lemos; posteriormente, o protótipo e o projeto foram vendidos para a General Motors, que os introduziram a tecnologia no modelo Oldsmobile de 1940 como transmissão "Hydra-Matic". No entanto, um artigo publicado pelo Wall Street Journal credita a empresa alemã de autopeças ZF Friedrichshafen pela invenção, que teria ocorrido logo após a Primeira Guerra Mundial.

Existem três tipos de câmbios considerados automáticos:

Câmbio automático:
Funciona com conjuntos de discos que representam cada marcha. Eles atuam de acordo com a exigência do motor, sem a necessidade de o condutor intervir. Geralmente proporcionam saídas mais suaves e sem engasgo.

Câmbio automatizado:
Funciona com uma dupla embreagem, responsável pela troca rápida de marchas. Possui uma peça conhecida como “robozinho”, que substitui o movimento de alavanca. Tem como vantagem o assistente de rampa.

CVT:
Traduzindo para o português, “transmissão continuamente variável”. Este modelo de câmbio responde à pressão que o motorista faz no pedal de aceleração, aumentando ou diminuindo a velocidade de conforme o comando do condutor. Em alguns carros, uma engrenagem adicional, chamada overdrive, é montada. É maior do que a marcha mais alta e, portanto, proporciona uma condução econômica em velocidades de cruzeiro.

A transmissão automática funciona hidraulicamente, usando um conversor de torque e um conjunto de diferentes engrenagens planetárias engatadas entre si que permitem a troca de marchas, sem a interrupção da transmissão de potência do motor.

O conjunto de engrenagens planetárias é o responsável por estabelecer todas as relações de transmissão que o câmbio pode produzir.

Por sua vez, o conversor de torque constitui-se de uma bomba (que lança o fluído hidráulico) permanentemente conectada ao motor, o estator (parte fixa, responsável por direcionar o fluxo do fluído) e uma turbina (que recebe o fluído) conectada à caixa de velocidades. A bomba lança o fluído com uma determinada força e a turbina recebe da bomba grande parte da força mecânica do mesmo, calculada em torno de 90%. Este porcentual pode chegar a 100% se o conversor dispuser de uma "embreagem de conversor" (ou hidromecânico).

Na terceira marcha, uma engrenagem ainda maior no chassi aumenta ainda mais a velocidade de avanço, mas reduz o aumento de torque. A terceira marcha é adequada para escalar baixos gradientes e proporciona agilidade na direção da cidade.

De modo sintético, o câmbio automático é constituído pelos seguintes conjuntos de componentes:

Conjunto de engrenagens planetárias (engrenagem solar, engrenagem planetária e seu suporte, a engrenagem coroa).

Conjunto de cintas para travar algumas partes do conjunto de engrenagens.

Conjunto de três embreagens, em banho de óleo para travar outras partes do conjunto de engrenagens.

Bomba de engrenagem para circular o fluido hidráulico da caixa.

Sistema hidráulico para controlar as marchas e as cintas.

Como você pode ver, há muitas partes móveis dentro de uma transmissão automática. Ele usa uma combinação de engenharia mecânica, hidráulica e elétrica para proporcionar uma condução tranquila, desde a parada inoperante até a velocidade de cruzeiro na estrada.

Então, vamos percorrer uma visão geral da imagem do fluxo de energia em uma transmissão automática.

O motor envia energia para a bomba do conversor de torque.

A bomba envia energia para a turbina do conversor de torque via fluido de transmissão.

A turbina envia o fluido de transmissão de volta para a bomba através do estator.

O estator multiplica a potência do fluido da transmissão, permitindo que a bomba envie mais energia de volta para a turbina. Uma rotação de energia de vórtice é criada dentro do conversor de torque.

A turbina é conectada a um eixo central que se conecta à transmissão. À medida que a turbina gira, o eixo gira, enviando energia para o primeiro conjunto de engrenagens planetárias da transmissão.

Dependendo de qual embreagem de disco múltiplo ou faixa de freio está engatada na transmissão, a energia do conversor de torque fará com que a engrenagem solar , o suporte planetário ou a engrenagem anelar do sistema de engrenagens planetárias se movam ou permaneçam estacionários.

Dependendo de quais partes do sistema de engrenagens planetárias estão se movendo ou não, determina a relação de transmissão. Qualquer arranjo de engrenagem planetária que você tenha (engrenagem solar atuando como entrada, portadora planetária atuando como saída, engrenagem anelar estacionária determinará a quantidade de potência que a transmissão envia para o restante do trem de acionamento.

Isso, em linhas gerais, é como funciona uma transmissão automática. Existem sensores e válvulas que regulam e modificam as coisas, mas essa é a essência básica disso.