Dispositif et principe de transmission automatique

Tous les moteurs à combustion interne d'une voiture sont associés à une transmission. Aujourd'hui, il existe une grande variété de boîtes de vitesses, mais elles peuvent être conditionnellement divisées en deux catégories:

• Transmission manuelle ou boîte de vitesses manuelle;
• Transmission automatique ou boîte de vitesses automatique.

Quant à la "mécanique", les différences ne concernent ici que le nombre de vitesses et les caractéristiques de la structure interne. En savoir plus sur le dispositif de transmission manuelle ici. Nous nous concentrons sur la transmission automatique: son appareil, le principe de fonctionnement, ses avantages et inconvénients par rapport aux homologues mécaniques, et discutons également les règles de base pour l'utilisation de la «machine».

Qu'est-ce que la transmission automatique

Contrairement à une boîte mécanique, dans un analogique automatique, la vitesse est commutée par l'automatique. Dans ce cas, l'implication du conducteur est minimisée. Selon la conception de la transmission, le conducteur sélectionne le mode approprié sur le sélecteur ou donne périodiquement certaines commandes au "robot" pour passer la vitesse souhaitée.

Les constructeurs ont pensé à la nécessité de créer des transmissions automatiques afin de réduire les à-coups lors des changements de vitesses par le conducteur en mode manuel. Comme vous le savez, chaque automobiliste a ses propres habitudes de conduite et, malheureusement, elles sont loin d’être utiles. Par exemple, faites attention aux erreurs les plus courantes, à cause desquelles la mécanique échoue souvent. Vous trouverez ces informations dans article séparé.

Histoire de l'invention

Pour la première fois, l'idée d'un changement de vitesse en mode automatique a été réalisée par German Fittenger. La transmission de l'ingénieur allemand a été conçue en 1902. il a d'abord été utilisé sur les navires.

Deux ans plus tard, les frères Statewent (Boston) présentent une version modernisée de la boîte mécanique, mais, en fait, c'est la première "automatique". La transmission planétaire était installée dans le modèle Ford T. Le principe de la transmission automatique était que le conducteur, à l'aide d'une pédale, augmentait ou diminuait la vitesse. La marche arrière était activée par une pédale séparée.

La prochaine étape de «l'évolution» de la transmission automatique se situe au milieu des années 30. GM a affiné l'engrenage existant en ajoutant un entraînement hydraulique à engrenage planétaire. Le dispositif semi-automatique était toujours embrayé.

Parallèlement à General Motors, les ingénieurs de Chrysler ont ajouté un embrayage hydraulique à la conception de la transmission. Grâce à cette conception, la boîte a cessé d'avoir un accouplement rigide des arbres menant et mené. Cela a assuré un changement de vitesse en douceur. Le mécanisme a également reçu un overdrive. Il s'agit d'un overdrive spécial (rapport inférieur à 1), qui remplace la boîte de vitesses à deux vitesses.

Le premier développement en série de la transmission automatique était un modèle de GM. Le mécanisme a commencé à être fabriqué en 1940. Le dispositif d'une telle transmission contient un accouplement hydraulique en combinaison avec une boîte de vitesses planétaire à 4 positions. La commutation a été réalisée à l'aide de l'hydraulique.

Dispositif de transmission automatique

Par rapport à la transmission manuelle, la transmission automatique possède un dispositif plus complexe. Voici les éléments de base d'une transmission automatique:

• Le convertisseur de couple est un réservoir contenant du liquide de transmission (ATF). Son but est de transmettre le couple du moteur à combustion interne à l'arbre d'entraînement de la boîte. Les roues de la turbine, de la pompe et du réacteur sont installées à l'intérieur du corps. En outre, le dispositif convertisseur de couple comprend deux embrayages: blocage et roue libre. Le premier fournit un verrouillage du convertisseur de couple sur le mode de fonctionnement de transmission requis. Le second permet à la roue du réacteur de tourner dans le sens opposé.
• Engrenage planétaire - un ensemble d'arbres, d'accouplements, de tambours, qui fournissent des engrenages de haut en bas. Ce processus est effectué en modifiant la pression du fluide de travail.
• Unité de contrôle - autrefois hydraulique, mais aujourd'hui, la version électronique est utilisée. L'ECU enregistre les signaux de différents capteurs. Sur cette base, l'unité de commande envoie des signaux aux dispositifs dont dépend le changement de mode de fonctionnement du mécanisme (vannes du corps de vanne qui dirigent l'écoulement du fluide de travail).
• Les capteurs sont des dispositifs de signalisation qui enregistrent les performances de divers éléments de transmission et envoient les signaux appropriés à l'ECU. Dans la boîte, il y a de tels capteurs: fréquence de rotation d'entrée et de sortie, température et pression d'huile, position de la poignée (ou du lave-glace dans de nombreuses voitures modernes) du sélecteur.
• Pompe à huile - crée la pression requise pour faire tourner les aubes de convertisseur correspondantes.

Tous les éléments d'une boîte automatique sont dans un seul boîtier.

Le principe de fonctionnement et la durée de vie de la transmission automatique

Pendant le déplacement de la voiture, l'unité de commande de transmission analyse la charge du moteur et, en fonction des indicateurs, fournit des signaux aux commandes du convertisseur de couple. Le fluide de transmission avec une pression appropriée déplace les accouplements dans l'engrenage planétaire. Pour cette raison, le rapport de vitesse change. La vitesse de ce processus dépend également de la vitesse du transport lui-même.

Plusieurs facteurs affectent le fonctionnement de l'unité:

• Niveau d'huile dans la boîte;
• La transmission automatique fonctionne correctement à une certaine température (environ 80^оC), donc, en hiver, il a besoin d'échauffement, et en été - en refroidissement;
• La transmission automatique est refroidie de la même manière que le moteur - à l'aide d'un radiateur;
• Pression d'huile (en moyenne, cet indicateur est compris entre 2,5 et 4,5 bar.).

Si vous surveillez la santé du système de refroidissement dans le temps, ainsi que les facteurs ci-dessus, la boîte durera jusqu'à 500 XNUMX kilomètres. Bien que tout dépende de l'attention portée par l'automobiliste à la procédure d'entretien de la transmission.

Un facteur important affectant la ressource de la boîte est l'utilisation de consommables originaux.

Les principaux modes de transmission automatique

Bien que la machine change de vitesse en mode automatique ou semi-automatique, le conducteur peut définir un mode spécifique requis pour une situation particulière. Les principaux modes comprennent:

• P - mode de stationnement. Lors de son activation (la position correspondante du levier sélecteur), les roues motrices sont bloquées. Lorsque le levier est dans cette position, vous devez démarrer et arrêter le moteur. En aucun cas vous ne devez activer cette fonction en conduisant;
• R - marche arrière. Comme dans le cas de la mécanique, ce mode ne doit être activé que lorsque la machine s'arrête complètement;
• N - neutre ou aucune des fonctions activées. Dans ce mode, les roues tournent librement, la machine peut rouler même avec le moteur en marche. Il n'est pas recommandé d'utiliser ce mode pour économiser du carburant, car le moteur consomme généralement plus de carburant au ralenti que lorsque le régime est activé (par exemple, lors du freinage du moteur). Ce mode est disponible dans la voiture au cas où la voiture doit être remorquée (bien que certaines voitures ne puissent pas être remorquées);
• D - ce mode permet à la voiture d'avancer. L'électronique elle-même contrôle le changement de vitesse (haut / bas). Dans ce mode, l'automatisation utilise la fonction de freinage moteur lorsque la pédale d'accélérateur est relâchée. Lorsque ce mode est activé, la transmission tente de maintenir la voiture en descente (l'efficacité de maintien dépend de l'angle d'inclinaison).

Modes supplémentaires de transmission automatique

En plus des modes de base, chaque transmission automatique est équipée de fonctions supplémentaires. Chaque constructeur automobile équipe ses modèles de différentes options de transmission. En voici quelques uns:

• 1 (parfois L) - la transmission n'inclut pas le deuxième rapport, mais permet au moteur de tourner à la vitesse maximale. Ce mode est utilisé sur des tronçons de route extrêmement difficiles, par exemple sur des pentes raides et longues;
• 2 - un mode similaire, seulement dans ce cas, la boîte ne montera pas au-dessus de la deuxième vitesse. Le plus souvent, dans cette position, la voiture peut atteindre un maximum de 80 km / h;
• 3 (ou S) - un autre limiteur de vitesse, seulement c'est la troisième vitesse. Certains automobilistes l'utilisent pour des dépassements ou des accélérations brusques. Sans passer à la vitesse 4, le moteur tourne jusqu'à la vitesse maximale, ce qui a un effet positif sur l'accélération de la voiture. Habituellement, dans ce mode, la voiture peut accélérer à 140 km / h. (l'essentiel est de suivre l'aiguille du tachymètre pour qu'elle n'entre pas dans la zone rouge).

De nombreuses machines sont équipées d'un mode de changement de rapport semi-automatique. L'un des noms de ces modifications est Tiptronic. Le sélecteur en eux aura une niche séparée du côté des modes principaux.

Les symboles + et - permettent de passer à la vitesse correspondante en mode «manuel». Ceci, bien sûr, est un mode relativement manuel, car le processus est toujours corrigé par l'électronique afin que le conducteur ne gâche pas la transmission avec des actions incorrectes.

Vous pouvez maintenir la pédale d'accélérateur enfoncée lorsque vous changez de vitesse. Ce mode supplémentaire est disponible lors de la conduite sur des tronçons de route difficiles, comme sur la neige ou sur des pentes raides.

Un autre mode supplémentaire qui peut être présent dans une transmission automatique est "Hiver". Chaque fabricant le désigne à sa manière. Par exemple, un sélecteur peut avoir un flocon de neige ou un W écrit dessus, ou il peut indiquer "Snow". Dans ce cas, l'automatisme ne permettra pas aux roues motrices de glisser pendant le démarrage du mouvement ou lors du changement de vitesse.

En mode hiver, la voiture démarrera à partir de la deuxième vitesse et les vitesses changeront à des régimes moteur inférieurs. Certaines personnes utilisent ce mode pour conduire dans le sable ou la boue en été. Dans une période chaude sur une bonne route, vous ne devez pas utiliser cette fonction, car la boîte surchauffera rapidement en raison du travail avec une charge accrue.

En plus des modes listés, la transmission de certaines voitures dispose d'un mode Sport (les vitesses sont engagées à des régimes plus élevés) ou Shift Lock (la fonction de commutation du levier sélecteur peut être activée même lorsque le moteur est arrêté).

Comment conduire une transmission automatique

Bien que le changement de vitesse dans cette transmission nécessite une implication minimale du conducteur, il n'est pas complètement exclu. Voici les étapes de base pour utiliser correctement une transmission automatique.

Règles de base pour l'utilisation d'une boîte machine

Le début du mouvement doit avoir lieu dans l'ordre suivant:

• Nous pressons la pédale de frein;
• On démarre le moteur (sur un moteur étouffé, le levier ne peut pas être déplacé);
• Appuyez sur le bouton de verrouillage du levier sélecteur de mode (si disponible). Il est généralement situé sur le côté ou sur le dessus de la poignée;
• Nous déplaçons le levier sélecteur en position D (si vous devez reculer, choisissez R). La vitesse est activée après une à deux secondes après le réglage du mode requis, et le moteur réduira légèrement la vitesse.

Le mouvement de la voiture doit être effectué comme suit:

• Lâchez la pédale de frein;
• La voiture elle-même commencera à bouger (si le départ est effectué en montée, vous devez ajouter de l'essence);
• Le mode de conduite est déterminé par la nature de la pression sur la pédale d'accélérateur: si elle est enfoncée brusquement, la voiture sera plus dynamique, si elle est enfoncée doucement, la voiture accélérera en douceur et les vitesses s'allumeront plus lentement;
• S'il s'avère nécessaire d'accélérer brusquement, appuyez sur la pédale jusqu'au sol. La fonction kick-down est activée. Dans ce cas, la boîte passe à une vitesse inférieure et fait tourner le moteur à des régimes plus élevés pour accélérer la voiture. Cependant, cela ne fournit pas toujours une dynamique maximale. Dans ce cas, il vaut mieux mettre le levier sélecteur en mode S ou 3, alors la vitesse ne passera pas en quatrième vitesse, mais accélérera en troisième.

Nous nous arrêtons comme suit:

• Nous relâchons la pédale d'accélérateur;
• Si vous devez vous arrêter plus rapidement, appuyez sur le frein;
• Pour empêcher la voiture de bouger, maintenez le frein;
• Si l'arrêt est court, alors le levier sélecteur est laissé en mode D, et s'il est plus long, nous le transférons en mode N. Dans ce cas, le moteur ne brûlera pas de carburant en vain. Pour empêcher la voiture de se déplacer arbitrairement, vous ne devez pas desserrer le frein ou activer le mode parking.

Quelques rappels concernant l'utilisation de la machine:

• Les pédales d'accélérateur et de frein sont activées uniquement avec le pied droit et la gauche n'est pas du tout activée;
• La pédale de frein doit toujours être maintenue enfoncée lors de l'arrêt, sauf lorsque le mode P est activé;
• En descendant une côte, ne mettez pas sur N, car la transmission automatique utilise le frein moteur;
• Lorsque le mode est commuté de D à N ou vice versa, le bouton de verrouillage ne doit pas être enfoncé, afin de ne pas engager accidentellement la vitesse de marche arrière ou le stationnement pendant la conduite.

Une voiture à transmission automatique a-t-elle besoin d'un frein à main?

Si la transmission automatique est équipée d'un mode parking, pourquoi la voiture est-elle équipée d'un frein de parking? Dans le manuel d'instructions de la plupart des constructeurs automobiles modernes, il s'agit d'une mesure supplémentaire du mouvement arbitraire de la voiture.

La plupart des automobilistes n'utilisent pas le frein à main car le mode parking fait toujours bien son travail. Et en hiver, parfois les plaquettes gèlent sur les disques (surtout si la voiture a été dans une flaque d'eau la veille).

Voici les cas où vous avez besoin d'un frein à main:

• Lors de l'arrêt sur une pente pour une fixation supplémentaire de la machine;
• Il est également utile lors du changement de roue;
• Avant d'activer le mode P sur une pente (dans ce cas, le levier basculera avec un grand effort, ce qui peut entraîner une usure des pièces de friction de la transmission);
• Si la voiture est sur une pente à la fois en mode P et sur le frein à main, au début du mouvement, retirez d'abord le "parking", puis relâchez le frein à main.

Avantages et inconvénients de la transmission automatique

La transmission automatique présente à la fois des avantages et des inconvénients. Les avantages comprennent les facteurs suivants:

• Le changement de vitesse passe en douceur, sans secousses, ce qui permet un mouvement plus confortable;
• Il n'est pas nécessaire de changer ou de réparer l'embrayage;
• En mode manuel, une bonne dynamique est fournie, même si le conducteur fait une erreur, alors l'automatisation corrigera légèrement la situation;
• La transmission automatique est capable de s'adapter au style de conduite de l'automobiliste.

Inconvénients de la machine:

• La conception de l'unité est plus complexe, en raison de laquelle la réparation doit être effectuée par un spécialiste;
• Outre une maintenance coûteuse, le remplacement de la transmission sera très coûteux, car elle contient un grand nombre de mécanismes complexes;
• En mode automatique, l'efficacité du mécanisme est faible, ce qui entraîne une consommation excessive de carburant;
• Le poids de la boîte sans fluide technique et convertisseur de couple est d'environ 70 kg et, à pleine charge, d'environ 110 kg.

Transmission automatique et manuelle, quel est le meilleur?

Parmi les boîtes automatiques, il existe plusieurs types, et chacun d'eux a ses propres caractéristiques. Chacun d'eux est décrit dans article séparé.

Quel est le meilleur: mécanique ou automatique? Bref, c'est une question de goût. Tous les automobilistes sont divisés en deux camps: certains sont confiants dans la plus grande efficacité de la transmission manuelle, tandis que d'autres sont automatiques.

Transmission automatique versus mécanique:

• Plus de "couvaison";
• Il a moins de dynamique, même en mode manuel;
• En accélérant, la consommation de carburant augmente considérablement;
• Pour un mode plus économique, vous devez accélérer et ralentir en douceur;
• Les pannes de machine sont extrêmement rares, mais dans le cas d'un service approprié et opportun;
• Le coût d'une nouvelle transmission est extrêmement élevé, par conséquent, son entretien doit être abordé avec un soin particulier;
• Cela ne nécessite pas de compétences particulières, en particulier pour les débutants, par exemple, pour commencer en montée.

Compte tenu du désir d'avoir une voiture plus confortable, de nombreux automobilistes préfèrent les transmissions automatiques. Cependant, si un débutant apprend de la mécanique, il acquiert immédiatement les compétences nécessaires. Quiconque a maîtrisé une boîte de vitesses manuelle passera facilement à n'importe quelle transmission, ce qui ne peut être dit l'inverse.

Questions et réponses

Quels éléments sont inclus dans la transmission automatique? La transmission automatique comprend : un convertisseur de couple, un engrenage planétaire, une unité de commande, des embrayages à friction, un embrayage à roue libre, un corps de soupape, un frein à bande, une pompe à huile, un carter.

Comment fonctionne la transmission automatique ? Lorsque le moteur démarre, la pompe à huile commence à fonctionner (crée une pression dans le système). L'huile est pompée sur la roue du convertisseur de couple, qui transfère le couple à la transmission. Les rapports de transmission sont modifiés par l'électronique.

Quelles sont les caractéristiques de la transmission automatique ? Contrairement à la mécanique, une machine automatique nécessite un minimum d'actions de la part du conducteur (il suffit d'allumer le mode souhaité et d'appuyer sur l'accélérateur ou le frein). Certaines modifications ont un mode manuel (par exemple, tiptronic).