La mayoría de las cajas de cambios automáticas modernas tienen un conjunto de engranajes llamado tren de engranajes epicicloidal o planetario.
Un conjunto de engranajes planetarios consta de un engranaje central llamado engranaje solar, un anillo exterior con dientes de engranaje internos (también conocido como anillo o engranaje anular) y dos o tres engranajes conocidos como engranajes planetarios que giran entre el engranaje solar y el anillo. .
El tren de transmisión está acoplado a un mecanismo conocido como convertidor de par, que actúa como un fluido impulsor entre el motor y la transmisión.
Si el engranaje solar está bloqueado y los planetarios son impulsados por el portasatélites, la salida se toma de la corona, logrando un aumento de velocidad.
Si el engranaje anular está bloqueado y el engranaje solar está accionado, los engranajes planetarios transmiten impulso a través del portasatélites y se reduce la velocidad.
Con la entrada de potencia dirigida al engranaje solar y con el portasatélites bloqueado, la corona es impulsada, pero transmite la transmisión en reversa.
Para lograr un accionamiento directo sin cambios de velocidad o dirección de rotación, el sol se bloquea en la corona y toda la unidad gira como una sola.
Cómo funciona un convertidor de par
A altas revoluciones el reactor comienza a girar. Cuando la turbina, el impulsor y el reactor funcionan a la misma velocidad, el aceite no se desvía.
A bajas revoluciones, el reactor está estacionario y desvía el aceite hacia el impulsor. Esto aumenta el par aplicado a la turbina.
Un convertidor de torque es un acoplamiento fluido que actúa como un embrague, excepto que la transmisión es por presión hidráulica.
El convertidor tiene tres componentes principales: el impulsor, atornillado al volante; la turbina, conectada al eje de entrada de la caja de cambios; y el reactor central entre los dos, que tiene un embrague unidireccional llamado rueda libre.
A medida que aumenta la velocidad del motor, la fuerza centrífuga que actúa sobre el fluido hidráulico a través de las paletas del impulsor transmite el par, o esfuerzo de giro, a la turbina.
El reactor central convierte este esfuerzo de giro redirigiendo el flujo de fluido de vuelta al impulsor para dar un par más alto a bajas velocidades.
Una vez que el motor se acelera y desarrolla más potencia, la necesidad de esta amplificación de par disminuye y el reactor gira libremente. El convertidor de par actúa entonces como un volante fluido, conectando el motor a la caja de cambios.
Los componentes principales de un convertidor de par se muestran en el diagrama: el impulsor, el reactor (o estator) y la turbina.
Los diagramas más pequeños muestran la dirección que toma el fluido hidráulico bajo fuerzas centrífugas.
También se puede lograr el mismo efecto bloqueando los engranajes planetarios al portasatélites.
La mayoría de las cajas de cambios automáticas tienen tres velocidades de avance y utilizan dos conjuntos de engranajes epicicloidales.
Las secuencias de bloqueo del tren de engranajes epicicloidales se logran mediante bandas de freno que funcionan con presión hidráulica o embragues multidisco.
Las bandas se aprietan alrededor de la corona para evitar que gire, y los embragues se utilizan para bloquear la corona y los planetarios.
La secuencia correcta de acumulación y liberación de presión se controla mediante una disposición compleja de válvulas hidráulicas junto con sensores que responden a la carga del motor, la velocidad de la carretera y la apertura del acelerador.
Un mecanismo vinculado al acelerador, conocido como kickdown, se utiliza para efectuar un cambio hacia abajo para una aceleración rápida. Cuando presiona el acelerador de repente a fondo, se selecciona una marcha más baja casi instantáneamente.
La mayoría de las cajas de cambios automáticas tienen un sistema de anulación para que el conductor pueda mantener una marcha baja según sea necesario.
