Baixe Mecânica - Veículos Leves - Sistema de Transmissão Automática 2- Senai - 2002 e outras Notas de estudo em PDF para Gestão da Qualidade, somente na Docsity! SENAI ESCOLA SENAI "CONDE JOSÉ VICENTE DE AZEVEDO ] SENAITEC - SENAI REFERÊNCIA EM TECNOLOGIA AUTOMOBILÍSTICA EE MECÂNICA DE VEÍCULOS LEVES TRANSMISSÃO AUTOMÁTICA MEcÂnicA DE VEícuLOS LEVES TRANSMISSÃO AUTOMÁTICA 2002 Unidade motriz final Fluido da transmissão automática (ATF) Operação do veículo Partida do motor Trafego em trajeto normal Tráfego em trajeto montanhoso Tráfego em aclives e declives ingremes Tráfego em marcha-á-ré Veiculo estacionado Condição de aceleração total — (ick-down) Cuidados ao dirigir com transmissão automática Bibliografia 30 30 32 32 33 33 33 33 33 34 35 Introdução Cada vez mais, os sistemas que compõem um veículo ganham avanços tecnológicos que tendem a simplificar a vida do motorista, aumentando sua segurança e conforto. O sistema de transmissão automática de um veiculo se encaixa perfeitamente nessa situação. Nesse curso, você terá condições de conhecer melhor esse sistema. Irá estudar sobre o seu funcionamento, finalidade, vantagens, tipos de transmissão automática e seus componentes O que é transmissão automática? Quando o motorista está dirigindo um veículo com transmissão manual, a alavanca seletora é usada para mudar as marchas em ordem crescente, quando o acelerador é pressionado para aumentar a velocidade do veículo. Ao descer uma colina, ou quando o motor não tem força suficiente para subir uma colina na marcha engatada, é feita uma mudança de marcha decrescente. Por esses motivos, o motorista: precisa estar constantemente atento à carga do motor e à velocidade do veículo e mudar as marchas de acordo com a necessidade. Com a transmissão automática, esse tipo de decisão por parte do motorista não é necessária, a mudança crescente ou decrescente para a marcha mais adequada é feita automaticamente, no instante mais apropriado para a carga do motor e velocidade do veiculo, Comparada com a transmissão manual, a transmissão automática tem as seguintes vantagens: * Ela reduz a fadiga do motorista pela eliminação do acionamento da embreagem e a constante mudança das marchas. * Ela muda as marchas suave e automaticamente, nas velocidades apropriadas às condições de condução, liberando o motorista da necessidade de aprender e dominar técnicas de condução dificeis e problemáticas, tais como funcionamento da embreagem. * Ela impede que o motor e o conjunto motriz fiquem sobrecarregados, pois ela os conecta hidraulicamente em vez de mecanicamente. Tipos de transmissão automática As transmissões automáticas podem ser basicamente divididas em três tipos, aquelas usadas em veiculos FF (motor dianteiro, tração dianteira), aquelas usadas em veículos FR (motor dianteiro, tração traseira) e aquelas usadas em veiculos RR (motor traseiro, tração traseira). O conversor de torque consiste do impulsor da bomba, que é movido pela árvore de manivelas; o rotor da turbina, que é conectado ao eixo de entrada da transmissão: o estator, que é fixado à caixa da transmissão através da embreagem unidirecional e o eixo estator; e a caixa do conversor, que contém todos esses componentes. O conversor é preenchido com fluido de transmissão automática, que é fornecido pela bomba de óleo. Esse fluido é ejetado de impulsor da bomba num poderoso fluxo que movimenta o rotor da turbina. Caixa do conversor Impulsor da bomba Rotor da turbina | Eixo do estator Embraagom - unidirecional Ee] Do motor Paraa ThE tanemiaçaa QU sl Ea Eixo de entrada da transmissão Bomba de óleo Componentes do conversor de torque Bomba impulsora à bomba impulsora é integrada com a caixa do conversor e possui em seu interior inúmeras pás curvas montadas radialmente. Um anel guia é instalado nas bordas para que o fluido tenha um fluxo laminar, À caixa do conversor é conectada à árvore de manivelas, através da placa motriz. limpulisor da bomba (palheta) Ani quia / Caixa do conversor Rotor da turbina No rotor da turbina são instaladas muitas pás, como na bomba impulsora. A direção de curvatura destas pás é oposta à das pás da bomba impulsora. O rotor da turbina é instalado no eixo de entrada da transmissão, de modo que suas pás se opõem às pás da bomba impulsora, com uma folga muito pequena entre elas. Anetquia — - Rolor da turbina (palheta) (À ce verem 4 Eixo de entrada Wa da transmissão Estator O estator está localizado entre a bomba impulsora e o rotor da turbina, É montado no eixo estator, que é fixado na caixa da transmissão através da embreagem unidirecional. As pás do estator coletam o fluído assim que ele sai do rotor da turbina, e o redirecionam de modo que ele atinja a parte traseira das pás da bomba impulsora, fornecendo um “impulso” adicional ao impulsor, A embreagem unidirecional permite que o estator gire na mesma direção que a árvore de manivelas do motor. Contudo, se o estator tentar girar na direção oposta, a embreagem unidirecional bloqueia o estator impedindo-o de girar. Portanto, o estator é rotacionado ou bloqueado, conforme a direção do fluido incidente nas pás. Esator Imputsoe da Palhota curva Rotar da luráina bomba e Para à parte traseira do impulsor da bomba Caixa da Embreagem transmissão uniiracona! Eixo do estator Y Do rotor da turbina <B Do motor “s Trajetória do fluido sa não houvesse estator 9 Princípio da transmissão de potência Quando a bomba impulsora é movida pela árvore de manivelas, o fluido dentro da bomba impulsora gira com o impulsor na mesma direção. Quando a velocidade da bomba impulsora aumenta, a força centrifuga impele o fluido a se mover do centro para a periferia da bomba impulsora, ao longo das superfícies das pás, e a superficie intema da bomba impulsora. Com o aumento ainda maior da velocidade da bomba impulsora, o fluído é forçado para longe da bomba impulsora. O fluido atinge as pás do rotor da turbina, fazendo com que o rotor da turbina comece a girar na mesma direção da bomba impulsora. Após o fluido dissipar sua energia contra as pás do rotor da turbina, ele flui para dentro, ao longo das pás do rotor da turbina. ào atingir o interior do rotor, sua superfície intema curva redireciona o fluido de volta para a bomba impulsora, e o ciclo se reinicia. Impulsor — da bomba Princípio da multiplicação de torque A multiplicação do torque pelo conversor se realiza através do retorno do fluido à bomba impulsora por meio das pás do estator, após ele ter passado através do rotor da turbina. 10 Unidade de engrenagens planetárias À unidade de engrenagens planetárias está alojada numa carcaça de transmissão feita em liga de alumínio, Ela muda a rotação de saída da transmissão e/ou a direção da rotação de saída e a transmite à unidade motriz final, A unidade de engrenagens planetárias consiste das engrenagens planetárias que alteram a rotação de saída, embreagens e freios, que são acionados pela pressão hidráulica para controlar o funcionamento das engrenagens planetárias, eixos para transmitir a potência do motor e rolamentos para facilitar a rotação suave de cada eixo. Engrenagem solar (única para os dois conjuntos planatários) Funções da unidade de engrenagens planetárias: * Proporcionar diversas relações de marcha para obter o torque e a velocidade rotacional adequados às condições de dirigibilidade e desejos do motorista. * Proporcionar uma marcha invertida, para trafegar para trás. * Proporcionar uma posição de marcha neutra para permitir que o motor gira em marcha lenta enguanto o veiculo está parado. 13 Conjunto de engrenagens planetárias O conjunto de engrenagens planetárias consiste de três tipos de engrenagens: a coroa, a engrenagem solar e os pinhões, e um porta-planetário no qual são montados os eixos dos pinhões. Um desses elementos está bloqueado, enquanto as outras engrenagens agem como entrada e saida executando desta forma a aceleração, desaceleração e reversão. Caia da Freios Embroagens Funcionamento do conjunto de engrenagens planetárias com veículo em desaceleração Quando a coroa gira no sentido horário, os pinhões se deslocam em torno da engrenagem solar enquanto giram no sentido horário. Isto faz com que a rotação do portador desacelere de acordo com o número de dentes na coroa e na engrenagem solar. Engrenagem solar (fixa) Coroa (elemento motriz) Porta planetário (elemento movido) 14 Funcionamento do conjunto de engrenagens planetárias com veículo em aceleração Quando o portador gira no sentido horário, os pinhões se deslocam em torno da engrenagem solar, enquanto giram no sentido horário. Isto faz com que a coroa acelere de acordo com o número de dentes na coroa e na engrenagem solar. Engrenagem solar Porta planetário Coroa (elemento motriz) (elemento movido) Funcionamento do conjunto de engrenagens planetárias com veículo em marcha-a-ré Quando a engrenagem solar gira no sentido horário, os pinhões, que são fixados pelo portador, giram no sentido anti-horário, fazendo com que a coroa também gire no sentido anti-horário. Nesse instante, a coroa desacelera de acordo com o número de dentes na engrenagem solar e na coroa. Engrenagem solar (elemento motriz) (Blemanto movido) Porta planetário (fixo) 15 * Acinta de freio retoma à sua posição original através da pressão de óleo, auxiliada pela mola recuperadora. Eixo de entrada Cinta da freio os imbor do freio FREIO COM CINTA (contra-freio da 2º) Acumulador Tem por função, fazer a cinta do freio de 2º velocidade agarrar, com suavidade, na passagem da 1º para 2º velocidade. O êmbolo é comprimido para baixo, pela pressão principal, contra a pressão da mola. Ao conectar a 2º velocidade, é injetada a mesma pressão principal na parte inferior do êmbolo. que é deslocada para cima com ajuda da força da mola. À medida que a mola vai se distencionando dentro do acumulador, a descarga da pressão do freio da 2º é retardada a 2º vefocicdado 18 Embreagens e Embreagens unidirecionais As embreagens conectam o conversor de torque às engrenagens planetárias para transmitir o torque do motor ao eixo intermediário, e elas desconectam o conversor de torque das engrenagens planetárias para parar a transmissão de torque, EMBREAGEM LINIDIRECIONAL (embrosgam unidrecsonal Nº2) Geralmente são usadas embreagens multidisco a óleo, constituídas de várias placas e discos dispostos alternadamente. Para conectar e desconectar as embreagens, é usada pressão hidráulica. Uma embreagem unidirecional consiste de uma pista interna e uma pista externa, com apoio ou com roletes entre elas. Ela só transmite torque apenas em uma direção. Embreagem de marchas à frente A embreagem de marchas à frente é acionada na 1º ,2º e 3º marchas. O discos externo e interno estão montados no interior do tambor da embreagem, onde são comprimidos através do pistão, da mola-prato e da placa de pressão. 19 Os discos internos são dentados, o que permite, quando acionados, transmitir a rotação à roda dentada do jogo de planetárias de marchas à frente. Mola-prato Roda dentada do jogo de | planetárias de marchas-4-frente Tambor da Placa da pressão embreagem raia Discos extemos Anel de segurança Essa embreagem funciona da seguinte maneira: * A rotação da árvore da turbina primária é transmitida ao tambor da embreagem através do jogo de discos externos e internos, Essa rotação, por sua vez, é transmitida à engrenagem anular do jogo de planetárias de marchas à frente. * À pressão do óleo aciona o pistão e a mola-prato a qual, atuando como alavanca, transmite a força do pistão ao jogo de discos e Aq cessar essa pressão, O pistão retorna à sua posição inicial através da mola-prato, interrompendo a transmissão de movimento e Para rápida e completa separação dos discos externos e internos, uma válvula de esfera, no tambor da embreagem, elimina a pressão residual nele existente. Embreagem de marcha direta e marcha-a-ré A embreagem da marcha direta e marcha-à-ré é acionada tanta na 3º como na marcha-â-ré, O jogo de discos externos e internos é montado no interior do tambor da embreagem e é acionado diretamente pelo pistão. 20 Componentes do sistema hidráulico Bomba de óleo A bomba de óleo é projetada para enviar fluido ao conversor de torque, lubrificar a unidade de engrenagens planetárias e fornecer pressão operacional ao sistema de controle hidráulico. A engrenagem motriz da bomba de óleo é continuamente acionada pelo motor, através da bomba impulsora do conversor de torque. Engrenagem movida Engrenagem motriz Corpo de válvulas O corpo de válvulas consiste de um corpo de válvulas superior, um corpo de válvulas inferior e um corpo de válvula manual. As válvulas controlam a pressão do fluido e desviam o fluido de uma passagem para a outra 23 24 Corpo de válvulas superior Valvula do relé de bloqueio 4 Nes Válvula de aceleração Ie Válvula moduladora de 2 Corpo de válvulas inferior válvula reguladora primária Vêlvula para mudança em baixa inercial IATA Valvula sequencial de OD Fira Válvula para mudança Intarmediária do acumulador Válvula moduladora de baixa Bujão de mudança de marcha decrescente Válvula governadora (ou regulador centrifugo) A válvula governadora é movida por uma engrenagem que está acoplada ao pinhão motriz do diferencial e produz pressão no fluido (pressão da válvula governadora) em resposta à rotação do pinhão motriz (velocidade do veiculo). Paso extemo Pesa intemo Alavanca + Dreno = <= Pressão de linha A Pinhão motriz do diferencial Função das principais válvulas VÁLVULA FUNÇÃO Válvula reguladora primária | Regula a pressão hidráulica gerada pela bamba de óleo. Valvula reguladora secundária | Gera a pressão do conversor e a pressão de lubrificação, Acionada pela alavanca seletora; abre a passagem de óleo para a Válvula m elwilta maia válvula adequada de cada marcha. Cria a pressão hidráulica correspondente ao ângulo do pedal do ã ão Válvula de aceleraçã ABS letadoE Quando a pressão da válvula de aceleração passa acima de um valor predeterminado, esta válvula reduz a pressão de linha gerada pela válvula reguladora primária Válvula moduladora de aceleração Se a pressão da válvula governadora superar a pressão da válvula Válvula de retorno de aceleração, esta válvula reduz a pressão da válvula de aceleração. na quantidade adequada Seleciona as passagens de marchas para a pressão de linha que alvula dl dança - Ç Mayer evening age sobre a unidade de engrenagens planetárias. Acumuladores Reduz os choques gerados pelo funcionamento dos êmbalos. 25 Pedal do acelerador O pedal do acelerador é conectado à válvula borboleta de aceleração pelo cabo do acelerador. À quantidade de movimento do pedal, é transmitida por este cabo até a transmissão. “ur Válvula borboleta de aceleração Pedal do acelerador As mudanças de velocidade crescentes e decrescentes da transmissão dependem da carga do motor e o motorista pode variá-las controlando a quantidade de pressão no pedal do acelerador Posições da alavanca À alavanca selecionadora das marchas situada no console sobre o túnel do assoalho, comanda a transmissão automática nas suas várias possibilidades de utilização: - P-(Parking) - Estacionamento e R-(Reverse) - Marcha-á-ré * N- (Neutral) - Neutro (ponto morto) 1 e D-(Drive) - Posição permanente para as marchas à frente. 1º, 2º e 3º velocidades selecionadas automaticamente (trajetos normais). * 2-(segunda) - Posição para engate automático apenas das 1º e 2º velocidades, ficando a 3º bloqueada (trajetos montanhosos). Ê * 1-(primeira) - Posição para engate apenas da 1º = | velocidade, ficando as demais bloqueadas (trajetos em aclive ou declive ingremes, ou atoleiros). 28 Trava da alavanca Para as posições 'P" e “R” serem acionadas, deve-se, simultaneamente, comprimir o botão lateral (trava) da alavanca selecionadora das marchas, O engate das posições 'P" e “R" deve ser feito, obrigatoriamente, com o veículo parado, e a posição 1 em velocidade inferior a 50 km/h. 28 Unidade motriz final Na transmissão/diferencial automática montada transversalmente, a transmissão e a unidade motriz final são alojadas inteiramente na mesma carcaça. A unidade motriz final consiste de um par de engrenagens finais de redução e de engrenagens diferenciais. Pinhão motriz Engrenagem E À Espaçador motriz Pinhão Engrenagem motriz do velocímetro Goma Dileronciar”— Engranagem movida da velocimatro A função da unidade motriz final é a mesma que esta unidade nos veículos de tração traseira, mas nela são usadas engrenagens helicoidais de dentes paralelos nas engrenagens de redução final. Portanto, na unidade motriz final da transmissão/diferencial automática, usa-se o mesmo fluido da transmissão automática em vez de óleo para engrenagem hipóide. Fluido da transmissão automática (ATF) Para lubrificar a transmissão automática, usa-se uma mistura de óleo mineral de alta qualidade, à base de petróleo, com diversos aditivos especiais. Este óleo é chamado de fluido de transmissão automática (abreviado para “ATF") para diferenciá-los de outros tipos de óleos. Nas transmissões automáticas, deve-se usar sempre o tipo de fluido especificado. O uso de um fluido não especificado, ou de um fluido especificado com um não especificado, irá deteriorar o desempenho da transmissão automática, Para garantir o funcionamento correto da transmissão automática, o nível do fluido também é importante 30 Tráfego em trajeto montanhoso Em estradas montanhosas ou tortuosas, deve-se transitar com a alavanca na posição 2", o que proporcionará melhor utilização do torque disponivel e ainda um maior efeito de freio motor. Porém, a mudança da posição “D" para a posição “2" somente deverá ser feita, quando o veiculo estiver com velocidade inferior a 100 km/h, não havendo, para isso, necessidade de se tirar o pé do acelerador Tráfego em aclives e declives ingremes Nestas condições, bem como em atoleiros, utiliza-se a posição “1”, ou seja, somente a 1º velocidade. Com isso, obtêm-se o máximo de força de tração e de efeito do freio motor, além de um melhor controle das rodas dianteiras, quando estas tendem a patinar. Nessa posição “1”, nunca se deve exceder a 50kmih, Tráfego em marcha-a-ré À posição 'R" só deve ser acionada quando o veículo estiver totalmente parado, e com o motor em marcha lenta Veículo estacionado Após o estacionamento do veiculo, a alavanca deve ser posicionada em 'P”. Isso faz com que as rodas motrizes fiquem bloqueadas por uma trava mecânica, acoplada à árvore do pinhão. Porém, antes de ser acionada a alavanca para esta posição, deve-se estar com o freio de estacionamento acionado Condição de aceleração total (“kick-down”) O Kick-down é um recurso da transmissão automática que permite, em determinadas condições, que se faça uma redução para a marcha imediatamente inferior, ou se retarde a entrada da marcha superior 33 Esse recurso é usado numa ultrapassagem rápida, ou em qualquer situação que exija aceleração total Seu comando é feito pelo próprio pedal do acelerador. Depois do pedal ter aberto totalmente a borboleta de aceleração, ainda existe pequeno curso, que exige um pouco mais de pressão no pedal até seu batente máximo. Nessa condição, está sendo acionado o Kick-down Estando a alavanca seletora em “D”, e necessitando-se reduzir da 3º para 2º, com o veiculo a menos de 100 km/h, pisa-se até o final do acelerador e, automaticamente, será feita a redução O mesmo acontece com a alavanca em “D” e estando o veiculo a menos de 50 km/h. Ao pisar fundo no aceleradi reduz-se da 2º para 1º velocidade. Essa condição se repete no caso da alavanca estar na posição '2” Cuidados ao dirigir com transmissão automática e Não soltar o pedal do freio ou a alavanca do freio de estacionamento sem estar ppm para colocar o veiculo em movimento « Não acelerar enquanto estiver posicionando a alavanca selecionadora das marchas « Não se distrair ao volante com o veículo parado, estando uma das marchas engatada (exceto “N"), mesmo com o freio de estacionamento acionado. Uma simples acelerada poderá colocar o veículo em movimento. * Sea posição 'N' for engatada involuntariamente com o veiculo em movimento, desacelerar & aguardar o moto trabalhar em marcha lenta, para reposicionar a alavanca, * Não é possivel colocar o motor em funcionamento, empurrando-se o veículo. Caso isso seja necessário, use uma bateria auxiliar * O veículo com transmissão automática não deve ser rebocado por outro, Entretanto, se isso for imprescindível, fazê-lo com a alavanca na posição 'N", a uma velocidade inferior a 50 km/h, e por uma distância máxima de 50 km. Muito melhor e mais seguro é rebocar o veiculo com as rodas dianteiras erguidas + Nunca engatar "R" ou "P" com é veiculo em movimento. Ao sair do veículo, nunca deixar o motor funcionando com marchas engrenadas 34 Bibliografia TOYOTA. Transmissão Automática. Etapa 2. Vol. 9, Manual de Treinamento 35