Comment fonctionne une transmission automatique

Une transmission automatique permet au moteur d'une voiture de fonctionner dans une plage de vitesses étroite, tout comme une transmission manuelle. Lorsque le moteur atteint des degrés de couple plus élevés (le couple est la quantité de puissance de rotation du moteur),…

Une transmission automatique permet au moteur d'une voiture de fonctionner dans une plage de vitesses étroite, tout comme une transmission manuelle. Lorsque le moteur atteint des niveaux de couple plus élevés (le couple est la puissance de rotation du moteur), les engrenages de la transmission permettent au moteur de tirer pleinement parti du couple qu'il génère tout en maintenant une vitesse appropriée.

Quelle est l'importance d'une transmission pour les performances d'une voiture ? Sans transmission, les véhicules n'ont qu'un seul rapport, il faut une éternité pour atteindre des vitesses plus élevées et le moteur s'use rapidement en raison des régimes élevés qu'il produit constamment.

Principe de la transmission automatique

Le principe de fonctionnement d'une transmission automatique repose sur l'utilisation de capteurs pour déterminer le rapport de vitesse approprié, qui dépend en grande partie de la vitesse souhaitée du véhicule. La transmission se connecte au moteur dans la cloche, où un convertisseur de couple convertit le couple du moteur en force motrice et, dans certains cas, amplifie même cette puissance. Le convertisseur de couple de la transmission le fait en transférant cette puissance à l'arbre de transmission via l'engrenage planétaire et les disques d'embrayage, qui permettent ensuite aux roues motrices de la voiture de tourner pour la propulser vers l'avant, avec différents rapports de démultiplication requis pour différentes vitesses. Selon la marque et le modèle, il s'agit de véhicules à traction arrière, à traction avant et à traction intégrale.

Si le véhicule n'avait qu'un ou deux rapports, atteindre des vitesses plus élevées serait un problème car le moteur ne tourne qu'à un certain régime en fonction du rapport. Cela signifie des régimes plus bas pour les rapports inférieurs et donc une vitesse plus faible. Si la vitesse supérieure était la deuxième, il faudrait une éternité au véhicule pour accélérer à un régime inférieur, en accélérant progressivement à mesure que le véhicule prenait de la vitesse. Le stress du moteur devient également un problème lorsqu'il fonctionne à un régime plus élevé pendant de longues périodes.

En utilisant certains rapports qui fonctionnent en conjonction les uns avec les autres, la voiture prend progressivement de la vitesse au fur et à mesure qu'elle passe aux rapports supérieurs. Lorsque la voiture passe à des vitesses supérieures, le régime diminue, ce qui réduit la charge sur le moteur. Les différents engrenages sont représentés par le rapport d'engrenage (qui est le rapport des engrenages à la fois en taille et en nombre de dents). Les engrenages plus petits tournent plus vite que les engrenages plus grands, et chaque position d'engrenage (du premier au six dans certains cas) utilise différents engrenages de tailles et de nombres de dents différents pour obtenir une accélération en douceur.

Un refroidisseur de transmission est essentiel lors du transport de charges lourdes, car une charge lourde exerce une contrainte supplémentaire sur le moteur, le faisant chauffer plus et brûlant le liquide de transmission. Le refroidisseur de transmission est situé à l'intérieur du radiateur où il élimine la chaleur du liquide de transmission. Le fluide se déplace à travers les tubes du refroidisseur jusqu'au liquide de refroidissement dans le radiateur afin que la transmission reste froide et puisse supporter des charges plus élevées.

Que fait un convertisseur de couple

Le convertisseur de couple multiplie et transmet le couple généré par le moteur du véhicule et le transmet par les engrenages de la transmission aux roues motrices à l'extrémité de l'arbre de transmission. Certains convertisseurs de couple agissent également comme un mécanisme de verrouillage, reliant le moteur et la transmission lorsqu'ils fonctionnent aux mêmes vitesses. Cela aide à prévenir le glissement de la transmission entraînant une perte d'efficacité.

Le convertisseur de couple peut prendre l'une des deux formes. Le premier, le couplage hydraulique, utilise au moins un entraînement en deux parties pour transférer le couple de la transmission à l'arbre d'entraînement, mais n'augmente pas le couple. Un embrayage hydraulique, utilisé comme alternative à un embrayage mécanique, transfère le couple moteur aux roues via un arbre de transmission. L'autre, le convertisseur de couple, utilise au moins trois éléments au total, et parfois plus, pour augmenter le couple de sortie de la transmission. Le convertisseur utilise une série d'aubes et un réacteur ou des aubes de stator pour augmenter le couple, ce qui se traduit par plus de puissance. Le stator ou les aubes statiques servent à rediriger le fluide de transmission avant qu'il n'atteigne la pompe, améliorant considérablement l'efficacité du convertisseur.

Le fonctionnement interne de l'engrenage planétaire

Savoir comment les pièces d'une transmission automatique fonctionnent ensemble peut vraiment mettre tout cela en perspective. Si vous regardez à l'intérieur d'une transmission automatique, en plus de diverses courroies, plaques et d'une pompe à engrenages, l'engrenage planétaire est le composant principal. Cet engrenage se compose d'un planétaire, d'un engrenage planétaire, d'un porte-engrenage planétaire et d'une couronne dentée. Un engrenage planétaire à peu près de la taille d'un cantaloup crée les différents rapports de démultiplication nécessaires à la transmission pour atteindre les vitesses nécessaires pour avancer pendant la conduite, ainsi que pour engager la marche arrière.

Les différents types d'engrenages fonctionnent ensemble, agissant comme entrée ou sortie pour le rapport d'engrenage spécifique requis à un moment donné. Dans certains cas, les engrenages sont inutiles dans un certain rapport et restent donc immobiles, avec des bandes à l'intérieur de la transmission qui les maintiennent à l'écart jusqu'à ce qu'ils soient nécessaires. Un autre type de train d'engrenages, l'engrenage planétaire composite, comprend deux ensembles d'engrenages solaires et planétaires, bien qu'il n'y ait 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 d'augmenter la puissance globale du véhicule, comme dans un camion lourd.

L'étude des engrenages

Pendant que le moteur tourne, la transmission réagit à la vitesse dans laquelle se trouve le conducteur. En stationnement ou au point mort, la transmission ne s'engage pas car les véhicules n'ont pas besoin de couple lorsque le véhicule n'est pas en mouvement. La plupart des véhicules ont des vitesses d'entraînement différentes qui sont utiles pour avancer, de la première à la quatrième vitesse.

Les voitures de performance ont tendance à avoir encore plus de vitesses, jusqu'à six, selon la marque et le modèle. Plus le rapport est bas, plus la vitesse est faible. Certains véhicules, en particulier les camions moyens et lourds, utilisent la surmultiplication pour aider à maintenir des vitesses plus élevées et également offrir une meilleure économie de carburant.

Enfin, les voitures utilisent la marche arrière pour rouler en marche arrière. En marche arrière, l'un des plus petits engrenages s'engage avec le plus grand engrenage planétaire, plutôt que l'inverse lors de la marche avant.

Comment la boîte de vitesses utilise des embrayages et des bandes

De plus, la transmission automatique utilise des embrayages et des courroies pour l'aider à atteindre les différents rapports de démultiplication requis, y compris la surmultiplication. Les embrayages entrent en action lorsque les parties des engrenages planétaires sont reliées les unes aux autres, et les bandes aident à maintenir les engrenages immobiles afin qu'ils ne tournent pas inutilement. Les bandes, entraînées par des pistons hydrauliques à l'intérieur de la transmission, fixent des parties du train d'engrenages. Les vérins hydrauliques et les pistons actionnent également les embrayages, les forçant à engager les vitesses requises pour un rapport de démultiplication et une vitesse donnés.

Les disques d'embrayage sont à l'intérieur du tambour d'embrayage dans la transmission et alternent avec des disques en acier entre les deux. Les disques d'embrayage sous 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 compriment progressivement, appliquant lentement une force qui est ensuite transférée aux roues motrices du véhicule.

Les disques d'embrayage et les plaques d'acier sont une zone commune où le patinage se produit. Finalement, ce glissement fait pénétrer des copeaux de métal dans le reste de la transmission et finit par provoquer l'échec de la transmission. Un mécanicien vérifiera la transmission si la voiture a des problèmes de glissement de transmission.

Pompes hydrauliques, vannes et régulateur

Mais d'où vient la "vraie" puissance d'une transmission automatique ? La véritable puissance réside dans l'hydraulique intégrée dans le carter de transmission, comprenant la pompe, diverses vannes et le régulateur. La pompe aspire le liquide de transmission d'un puisard situé au bas de la transmission et le délivre au système hydraulique pour actionner les embrayages et les bandes qu'il contient. De plus, l'engrenage intérieur de la pompe est relié au carter extérieur du convertisseur de couple. Cela lui permet de tourner à la même vitesse que le moteur de la voiture. L'engrenage extérieur de la pompe tourne en fonction de l'engrenage intérieur, ce qui permet à la pompe d'aspirer le liquide du puisard d'un côté et de l'acheminer vers le système hydraulique de l'autre côté.

Le gouverneur règle la transmission en lui indiquant la vitesse de la voiture. Le régulateur, qui contient une soupape à ressort, s'ouvre d'autant plus que le véhicule se déplace rapidement. Cela permet à l'hydraulique de transmission de faire passer plus de fluide à des vitesses plus élevées. Une transmission automatique utilise l'un des deux types de dispositifs, une vanne manuelle ou un modulateur de vide, pour déterminer la force de fonctionnement du moteur, en augmentant la pression au besoin et en désactivant certains rapports en fonction du rapport utilisé.

Avec un bon entretien de la transmission, les propriétaires de véhicules peuvent s'attendre à ce qu'elle dure toute la durée de vie du véhicule. Un système très robuste, une transmission automatique utilise de nombreuses pièces différentes, y compris un convertisseur de couple, des engrenages planétaires et un tambour d'embrayage, pour fournir de la puissance aux roues motrices du véhicule, le maintenant à la vitesse souhaitée.

Si vous rencontrez des problèmes avec la transmission automatique, demandez à un mécanicien de maintenir le niveau de liquide, de l'inspecter pour déceler tout dommage et de le réparer ou de le remplacer si nécessaire.

Problèmes courants et symptômes des problèmes de transmission automatique

Certains des problèmes les plus courants associés à une transmission défectueuse incluent :

• Absence de réponse ou hésitation lors du passage d'une vitesse. Cela indique généralement un glissement à l'intérieur de la boîte de vitesses.
• La boîte de vitesses fait divers bruits étranges, claquements et bourdonnements. Demandez à un mécanicien de vérifier votre voiture lorsqu'elle fait ces bruits pour déterminer quel est le problème.
• Une fuite de liquide indique un problème plus grave et le mécanicien doit résoudre le problème dès que possible. Le liquide de transmission ne brûle pas comme l'huile moteur. Faire vérifier régulièrement le niveau de liquide par un mécanicien peut aider à résoudre un problème potentiel avant qu'il ne se produise.
• Une odeur de brûlé, en particulier de la zone de transmission, peut indiquer un niveau de liquide très bas. Le liquide de transmission protège les engrenages et les pièces de transmission contre la surchauffe.
• Le témoin Check Engine peut également indiquer un problème avec la transmission automatique. Demandez à un mécanicien d'effectuer des diagnostics pour trouver le problème exact.