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Parti e funzionamento del cambio automatico
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Messaggio Parti e funzionamento del cambio automatico 
 
Dietro il convertitore idraulico

Di Bob Jefferson
Traduzione: Gumbo

Il cambio automatico è fondamentalmente un sistema senza frizione per cambiare marcia. Ci saranno sempre controversie relativamente al fatto se sia meglio un cambio automatico o un cambio manuale. E' però un dato di fatto che un automatico semplifica la guida in quanto il guidatore non si deve preoccupare di azionare la frizione. Inoltre un automatico permette al guidatore di azionare contemporaneamente freno e acceleratore, che in situazioni di O/R estremo è indubbiamente un bel ventaggio.
Una volta che il convertitore ha trasferito e moltiplicato la potenza del motore questa viene trasferita al cambio automatico.
Le due componenti di maggiore importanza oltre al convertitore in un cambio automatico sono l'insieme degli ingranaggi e il sistema idraulico di controllo.
Il cambio automatico usa dei controlli interni per monitorare fattori quali i giri del motore, l'apertura del gas e la velocità del veicolo.
Questi fattori determinano quando e quale marcia viene selezionata dal cambio.
I rapporti di un cambio automatico dipendono da due o più insiemi di ingranaggi a planetario.
Gli ingranaggi a "planetario" prendono il loro nome dal fatto che un ingranaggio centrale detto ingranaggio "sole" e circondato da degli altri ingranaggi detti "pianeti" (anche detti pignoni).
I pianeti e il sole lavorano all'interno di un ulteriore ingranaggio ad anello detto "corona" ma detto anche "ingranaggio interno" in quanto i denti sono rivolti verso la parte interna dell'anello, anziche all'esterno come di norma.

 Image

I pianeti e la corona ruotano nella stessa direzione. I pianeti si muovono su un "carrier" montato su di un albero in modo che i denti dei pianeti si incastrino con quelli del sole da una parte (all'interno) e con quelli della corona dall'altra (all'esterno).
Il sistema a planetario consente incrementi di coppia, incrementi e riduzioni di velocità e inversione della direzione del moto e agisce inoltre da albero centrale all'interno della carcassa del cambio.
Per un aumento della velocità la coppia motrice viene applicata al carrier (e quindi ai pianeti), mentre il sole viene tenuto fermo. In questo modo i pianeti si muoveranno intorno al sole forzando la corona a muoversi nella stessa direzione del carrier. Ma la corona si muoverà più velocemente del carrier, risultando quindi in un aumento della velocità del moto rotativo in uscita. In questo caso (moto trasmesso dalla corona) si ha un decremento di coppia ma questo si traduce in un miglioramento dei consumi a parità di giri motore.
Per ottenere invece una riduzione di velocità, si mantiene ferma la corona applicando il moto al sole. In questo caso i pianeti vengono mossi dal sole e trascinano nel loro moto il carrier. Il moto in questo caso viene trasmesso dal carrier che gira più lentamente rispetto al sole che in questo caso è mosso dal motore. Questa azione produce meno giri in uscita rispetto ai giri in entrata aumentando per questo la coppia. Questa è una spiegazione semplificata, ma descrive sufficientemente bene come funziona la prima marcia in un cambio automatico. La retromarcia si innesta invece quando il carrier viene tenuto fermo e la forza motrice si applica al sole.
In  questo caso i denti dei pianeti girano in senso inverso rispetto a quello del sole. La corona segue il moto del pianeti muovendosi anch'essa in senso opposto al sole. In questo caso è la corona a trasmettere il moto, e muovendosi a velocità inferiore rispetto a quella del sole avremo (anche in questo caso) un incremento della coppia motrice.

Ogni tipo di cambio contiene differenti sistemi a planetario, ma la maggior parte contiene due planetari (anteriore e posteriore) ed un unico sole comune ai due sistemi. Questa soluzione consente a corona e pianeti anteriori (planetario anteriore) di applicare la coppia al sole, che a sua volta sarà in grado di applicare coppia al sistema planetario posteriore.
Esistono quindi diverse possibili combinazioni in un sistema a doppio planetario. E' possibile tenere fermo un ingranaggio che diventa  elemento di reazione per ambedue i planetari. Il passo successivo consiste dunque nel direzionare la forza motrice attraverso una serie di controlli idraulici.
Ci sono due tipi di elementi di controllo idraulici in un cambio automatico: banda e frizione.
Una banda non è altro che una fascia che svolge funzione di freno avvolta intorno a un tamburo frizioni. Quando la banda entra in funzione )si stringe intorno al tamburo) questo viene tenuto fermo.
Le frizione consiste invece di una serie di dischi all'interno del tamburo. Metà dei dischi e profilata in maniera tale da adattarsi ad uno dei membri del planetario, e l'altra metà ad uno degli altri membri. Quando la frizione viene attivata per mezzo della pressione dell'olio le due serie di frizioni vengono spinte una contro l'altra e sono forzate a muoversi insieme. Quando la pressione dell'olio viene rilasciata le due serie di frizioni sono libere di ruotare in maniera indipendente.
Una serie di frizioni viene chiamata "drive plates" (dischi guida) l'altra "driven plates" (dischi guidati).
I dischi guida sono ricoperti su una delle due facce da un sottile strato di materiale simile a quello presente nelle frizioni dei cambi manuali. I dischi guidati invece sono costruiti di semplice metallo senza alcun rivestimento di materiale su nessuna delle due facce.
Seppure ci sono diversi modi per gestire  il controllo idraulico nei vari tipi di cambio, tutti funzionano nella stessa maniera.
La banda può essere posizionata in modo da trattenere la corona, il carrier o il sole, per ottenere diversi rapporti.
Ad esempio se la banda è posizionata intorno al tamburo del sole, quando  la banda si stringe il sole si ferma. La corona continua a girare e costringendo i pianeti a girare intorno al sole. Il carrier gira insieme ai pianeti ad una velocità inferiore rispetto alla corona e otteniamo dunque una surmoltiplicazione.
Le frizioni lavorano nella stessa maniera. Attraverso controlli idraulici le frizioni possono fare presa su uno o più elementi del planetario per mantenerli fermi. Quando viene tenuta ferma una combinazione di due elementi il sistema è a presa diretta (non demoltipica e non surmoltiplica).
L'altra parte vitale del cambio automatico è costituita dal circuiti idraulici. Questi sono responsabili dell'azionamento e rilascio di bande e frizioni. I controlli idraulici sono dunque responsabili delle cambiate dal rapporto ridotto, al rapporto diretto al rapporto lungo.
I controlli vengono applicati in base a diversi parametri e condizioni, come ad esempio posizione della leva del cambio, velocità del veicolo, parametri provenienti dal motore ecc. ecc.
Nei modelli più recenti queste decisioni vengono prese primariamente da una centralina elettronica che legge e interpreta i parametri provenienti dal veicolo, ma comunque l'attuazione di queste decisioni avviene primariamente all'interno del "cervello" del cambio che sarebbe il corpo valvole.
Il corpo valvole è costituito da un insieme intricato di circuiti idraulici, valvole, sfere, serbatoi e molle e il suo funzionamento è troppo complesso per essere descritto in questa sede, ma principalmente potremmo dire che utilizza i parametri di cui sopra per inviare il fluido alle bande e alla frizioni, al momento giusto, per fare le cambiate giuste.
C'è un ultima parte da considerare parlando del funzionamento del cambio automatico e questa è la pompa dell'olio.
La pompa dell'olio solitamente viene azionata dalla carcassa del convertitore idraulico e dunque gira sempre, a motore acceso.
L'olio viene dapprima diretto dalla pompa nel convertitore idraulico, e poi a un radiatore di solito posto nei pressi o all'interno del radiatore del motore. Una volta raffredato l'olio viene inviato al sistema idraulico del cambio. Sui cambi automatici heavy duty andrebbe sempre bene usare un radiatore maggiorato.
 



 
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Messaggio Re: Parti E Funzionamento Del Cambio Automatico 
 
GRAZIE Gumbo !!!!
Un'introduzione eccellente per intuire il funzionamento!
 



 
_zippo_ - ProfiloInvia Messaggio Privato 
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Messaggio Re: Parti e funzionamento del cambio automatico 
 
Il filosofo Benedetto Croce diceva che le traduzioni sono come le donne, brutte e fedeli o belle e infedeli. Per questo articolo ho scelto di tradurre in  maniera brutta ma fedele...
E' un articolo di base ma spero che aiuti a capire il funzionamento e magari anche a individuare qualche problema.
Ad esempio il nostro amico che aveva problemi con la retromarcia, dovrebbe per prima cosa investigare o la banda che tiene il carrier o la valvola che la manda in pressione.
 



 
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