Cuando se trata de automóviles de alto rendimiento, **las transmisiones automáticas** son la opción popular para una conducción fácil y confiable. En este contenido, exploraremos los principios de funcionamiento de este mecanismo complejo de manera simple y lógica. Utilizaremos una **transmisión automática desarrollada por Allison Transmission**.
Funcionamiento de las Transmisiones Automáticas
Las transmisiones automáticas funcionan basándose en **los conjuntos de engranajes planetarios**. Para comprender el proceso, veamos las partes básicas de los conjuntos de engranajes planetarios. Estos conjuntos tienen **dos entradas y una salida**. En las transmisiones automáticas, la rotación de salida se obtiene del portador planetario. Las dos entradas están conectadas a los engranajes anulares y solares.
Veamos qué sucede con la velocidad de salida cuando aplicamos diferentes velocidades a las entradas. Si el engranaje anular está estacionario y se da rotación exclusiva al engranaje solar, esto hará que el portador gire. Como se muestra aquí, el engranaje anular también está girando. Los engranajes anulares y solares giran a la misma velocidad, lo que hace que todo el mecanismo se mueva como una unidad única.
Al aumentar la velocidad del engranaje anular, girar el engranaje solar en dirección opuesta resultará en una marcha atrás. Entonces, la operación de la transmisión automática se trata de transmitir diferentes velocidades de rotación a los engranajes anulares y solares.
La belleza de las transmisiones automáticas es que esta variación de velocidad se puede transmitir simplemente **enganchando unos cuantos paquetes de embrague**. En las próximas sesiones, veremos cómo se logra esto en Allison.
La Transmisión Automática Allison
En una transmisión automática, no hay una conexión directa entre los ejes de entrada y salida. En su lugar, hay un eje intermedio entre los dos. Además, se utilizan dos conjuntos de embragues para transmitir la potencia. Al presionar las placas de embrague juntas, se bloquea el cubo a la carcasa. Esta es la forma más simple de una transmisión automática.
Teniendo esto en cuenta, veamos cómo funciona la primera marcha. Si se aplica el primer conjunto de embragues, el eje de entrada se conectará al eje intermedio. Por otro lado, si se aplica el segundo conjunto de embrague, el engranaje anular se conectará a la carcasa, lo que hará que el engranaje anular quede estacionario.
Para lograr la primera marcha, simplemente apliquemos ambos conjuntos de embragues juntos. Puedes observar que el eje de entrada hará girar el engranaje solar, ya que el engranaje anular está estacionario. El eje de salida girará, como se muestra, a casi un tercio de la velocidad de entrada.
Para lograr relaciones de cambio adicionales, añadamos otro conjunto de engranajes planetarios. Es claro que la aplicación de C1 siempre hará girar ambos engranajes solares a la velocidad del eje de entrada. Si también aplicamos C4, el portador del segundo conjunto también girará. Pero aquí está la parte complicada, este portador de planetas está permanentemente vinculado al engranaje anular del primer conjunto.
Por lo tanto, cuando se aplican C1 y C4 juntos, el engranaje anular del conjunto de salida girará. En el conjunto de salida, la situación es similar a la de la primera marcha, excepto que aquí el engranaje anular también girará. Esto significa que la velocidad del portador de planetas de salida aumentará. Esta es la segunda marcha de la transmisión.
El portador de planetas también está equipado con un eje hueco. Este eje puede conectarse directamente al eje de entrada con la ayuda de un módulo de embrague giratorio. Tómate un momento para observar y entender este arreglo. El resto del proceso será fácil. Con esta configuración, podemos lograr una cuarta marcha, la **tracción directa**. Para obtener una tracción directa, los engranajes anular y solar del conjunto de salida deben girar a la velocidad del eje de entrada. Si aplicamos C1 y C2, esto es lo que sucede.
Los engranajes solares y anulares estarán directamente conectados al eje de entrada. Para lograr la sexta marcha, simplemente retiremos C1 y apliquemos C4. Aquí, en el segundo conjunto, la rotación de entrada se da al portador y el engranaje anular queda estacionario. Esta combinación proporciona una velocidad de sobremarcha alta en la salida.
Se requiere un tercer conjunto de engranajes planetarios para obtener las relaciones de cambio restantes. El engranaje solar de este conjunto siempre está conectado al eje de entrada, como se muestra aquí. Y nuevamente, la salida de este conjunto está conectada a la entrada del conjunto adyacente.
Esto significa que la aplicación de C3 siempre hará girar el engranaje anular del segundo conjunto. Para las relaciones de cambio restantes, C3 siempre se aplica. Para la tercera marcha, simplemente apliquemos también C1. Para la quinta marcha, retiremos C1 y apliquemos C2. Para ir en reversa, apliquemos el embrague C5 del engranaje anular también. Dado que los engranajes planetarios del segundo conjunto no pueden girar, girarán como se muestra aquí. Esto eventualmente llevará a la rotación inversa del engranaje solar. En consecuencia, la salida final será una rotación en dirección opuesta.
Una unidad de control de la transmisión decidirá cuándo aplicar cada conjunto de embragues. A diferencia de las transmisiones manuales, **se necesita un convertidor de par** en las transmisiones automáticas. Cuando la transmisión está en marcha y aplicamos los frenos, debemos aislar la rotación del motor de la transmisión mediante un acoplamiento de fluido. El convertidor de par ayudará a lograr esto. Una animación en 2D también le dará una buena idea del sistema de transmisión automática. ¡Gracias por leer!
