Cara Kerja Transmisi Otomatis AT

Bagaimana Transmisi Otomatis Bekerja?


model potongan transmisi otomatis : sumber google

Jika Anda pernah mengendarai mobil dengan transmisi otomatis, mungkin anda akan bertanya-tanya, apa itu transmisi otomatis? bagaimana transmisi otomatis bekerja? apa saja komponen dalam transmisi otomatis? lalu anda tahu itu di sana ada dua perbedaan besar antara transmisi otomatis dan tidak ada pedal kopling di dalam sebuah mobil transmisi otomatis ini.Tidak ada perpindahan gigi secara manual dalam mobil transmisi. Setelah anda menggerakan tuas transmisi ke Posisi D maju, maka semuanya otomatis.
Kedua transmisi, baik otomatis (dengan torque conventernya) dan transmisi manual (dengan koplingnya) mempunyai fungsi yang persis sama, tetapi mereka melakukannya dengan cara yang berbeda. Dalam artikel ini, kami akan berusaha menjelaskan tentang transmisi otomatis. Kami akan mulai dengan inti untuk seluruh sistemnya : gearset planet. Kemudian kita akan melihat bagaimana transmisi itu ditaruh bersama, pelajari bagaimana seluk beluk dari transmisi otomatis ini.

Sama seperti transmisi manual, tugas utama transmisi otomatis adalah memungkinkan engine beroperasi dalam rentang kecepatannya yang sempit dan menyediakan berbagai macam kecepatan output. Mobil akan terbatas pada satu rasio gigi, dan rasio itu harus dipilih untuk memungkinkan mobil melakukan perjalanan dengan kecepatan tertinggi yang diinginkan. Jika anda menginginkan kecepatan tertinggi 100 Kph, maka rasio roda gigi akan sama dengan gigi ketiga di sebagian besar mobil transmisi manual. Anda mungkin tidak pernah mencoba mengendarai mobil transmisi manual hanya dengan menggunakan gigi ketiga.
Jika anda melakukannya, anda akan segera mengetahui bahwa anda hampir tidak memiliki akselerasi saat memulai, dan pada kecepatan tinggi, mesin akan berteriak di dekat garis merah. Cara seperti itu akan membuat komponen cepat aus dan hampir tidak bisa bertahan. Jadi transmisi menggunakan roda gigi untuk membuat penggunaan torsi mesin lebih efektif, dan untuk menjaga mesin beroperasi pada kecepatan yang sesuai.
Perbedaan utama antara transmisi manual dan otomatis adalah bahwa transmisi manual mengunci dan membuka set gigi yang berbeda ke poros output untuk mencapai berbagai rasio gigi, sementara dalam transmisi otomatis, set gigi yang sama menghasilkan semua gigi yang berbeda. Planetary gear adalah perangkat yang memungkinkan hal ini dalam transmisi otomatis. Mari kita lihat cara kerja dari planetary gear.

Planetary Gear Set dan Gear Ratios

Ada tiga komponen dalam planetary gear :
  1. Sun gear
  2. Planetary gear dan planetary gear carrier
  3. Ring gear
Masing-masing dari ketiga komponen ini dapat berupa input, output atau dapat juga menjadi stasioner.Memilih bagian mana yang memainkan peran yang menentukan rasio gearr untuk gear itu. Mari kita lihat satu perangkat gerak planetary. Salah satu planetary gear dari transmisi kami memiliki ring gear dengan 72 gigi dan sun gear dengan 30 gigi. Kita bisa mendapatkan banyak rasio roda gigi yang berbeda dari gearset ini.
Juga, mengunci dua dari tiga komponen bersama-sama akan mengunci seluruh perangkat pada pengurangan gigi 1: 1. Perhatikan bahwa rasio gigi pertama yang tercantum di atas adalah pengurangan - kecepatan output lebih lambat daripada kecepatan input. Yang kedua adalah overdrive - kecepatan output lebih cepat daripada kecepatan input. Yang terakhir adalah pengurangan lagi, tetapi arah output terbalik. Ada beberapa rasio lain yang bisa dikeluarkan dari perangkat roda gigi planet ini, tetapi ini adalah salah satu yang relevan dengan transmisi otomatis.
Jadi satu set gigi ini dapat menghasilkan semua rasio roda gigi yang berbeda tanpa harus melibatkan atau melepaskan roda gigi lainnya. Dengan dua gearset ini berturut-turut, kita bisa mendapatkan empat gigi depan dan satu gigi mundur yang dibutuhkan transmisi kita. Kita akan pasang dua roda gigi bersama di bagian selanjutnya.

Gear

Transmisi otomatis ini menggunakan satu set roda gigi, yang disebut planetary gear, yang terlihat seperti gearset planet tunggal tetapi sebenarnya berfungsi seperti dua gabungan gearset planet. Ini memiliki satu cincin gigi yang selalu menjadi output dari transmisi, tetapi memiliki dua sun gear dan dua set planet. Mari kita lihat beberapa bagiannya :
kiri ke kanan : ring gear, planetary carrier, dan sun gear

Gambar di bawah ini menunjukkan planetary gear di planetary carrier. Perhatikan bagaimana planetary di sebelah kanan duduk lebih rendah dari planetary di sebelah kiri. Planetary di sebelah kanan tidak menggunakan ring gear - itu melibatkan planet lain. Hanya planet di sebelah kiri yang menggunakan ring gear.

planetary carrier dengan dua set planetary gear

Selanjutnya Anda dapat melihat bagian dalam planetary carrier. Roda gigi yang lebih pendek hanya digunakan oleh sun gear yang lebih kecil. Semakin panjang planet yang dilibatkan oleh sun gear yang lebih besar dan oleh planet yang lebih kecil.
Ratio = -R/S = - 72/30 = -2.4:1
Jadi rotasi negatif -2.4: 1, yang berarti bahwa arah output akan berlawanan arah input. Tetapi arah output benar-benar sama dengan arah input - ini adalah tempat trik dengan dua set planet masuk. Kumpulan planet pertama menggerakkan set kedua, dan set kedua memutar ring gear, kombinasi ini membalik arah. Anda dapat melihat bahwa ini juga akan menyebabkan sun gear yang lebih besar berputar, tetapi karena kopling dilepaskan, ring gear yang lebih besar bebas berputar ke arah berlawanan dari turbin (berlawanan arah jarum jam).

Second Gear (Gigi Dua)

Transmisi ini melakukan sesuatu yang sangat rapi untuk mendapatkan rasio yang dibutuhkan untuk gigi kedua. Ia bertindak seperti dua planetary gear set yang terhubung satu sama lain dengan planetary carrier yang umum. Tahap pertama dari planetary carrier sebenarnya menggunakan sun gear yang lebih besar sebagai ring gear. Jadi tahap pertama terdiri dari sun gear (sun gear yang lebih kecil), planetary carrier, dan ring (sun gear yang lebih besar). Masukannya adalah sun gear kecil, ring gear (sun gear besar) dipegang diam oleh band, dan outputnya adalah planet carrier. Untuk tahap ini, dengan matahari sebagai input, planetary carrier sebagai output, dan ring gear tetap, rumusnya adalah:
1 + R/S = 1 + 36/30 = 2.2:1
Planetary carrier berputar 2,2 kali untuk setiap rotasi dari sun gear. Pada tahap kedua, planetary carrier bertindak sebagai input untuk perlengkapan planetary kedua, sun gear yang lebih besar (yang diadakan stasioner) bertindak sebagai input, dan ring gear bertindak sebagai output, sehingga rasio gigi adalah:

1 / (1 + S/R) = 1 / (1 + 36/72) = 0.67:1
Untuk mendapatkan pengurangan keseluruhan untuk gigi kedua, kita mengalikan tahap pertama dengan yang kedua, 2,2 x 0,67, untuk mendapatkan pengurangan 1,47: 1. Ini mungkin terdengar aneh, tetapi itu berhasil.

Third Gear (Gigi Tiga)

Sebagian besar transmisi otomatis memiliki rasio 1: 1 di gigi ketiga. Anda akan ingat bagian dari sebelumnya yang harus kita lakukan untuk mendapatkan output 1: 1 adalah mengunci bersama dua dari tiga bagian dari pnetary gear set. Dengan pengaturan di gearset ini bahkan lebih mudah, yang harus kita lakukan adalah menggunakan kopling yang mengunci masing-masing sun gear ke turbin. Jika kedua sun gear berputar ke arah yang sama, planetary gear akan terkunci karena mereka hanya bisa berputar ke arah yang berlawanan. Ini mengunci roda ring gear ke planet dan menyebabkan semuanya berputar sebagai satu unit, menghasilkan rasio 1: 1.

Overdrive

Secara definisi, sebuah overdrive memiliki kecepatan output yang lebih cepat daripada kecepatan input. Ini peningkatan kecepatan - kebalikan dari pengurangan. Dalam transmisi ini, melibatkan overdrive menyelesaikan dua hal sekaligus. Jika anda tahu tentang torque konverter, anda belajar tentang konverter torsi pengunci. Untuk meningkatkan efisiensi, beberapa mobil memiliki mekanisme yang mengunci konverter torsi sehingga output mesin langsung ke transmisi. Dalam transmisi ini, ketika overdrive dilibatkan, poros yang dilekatkan pada housing dari konvertor torsi (yang dibaut ke flywheel engine) dihubungkan dengan kopling ke planet carrier. The freewheels kecil sungear, dan sun gear yang lebih besar dipegang oleh band overdrive. Tidak ada yang terhubung ke turbin satu-satunya masukan berasal dari rumah konverter. Mari kita kembali ke grafik kita lagi, kali ini dengan planetary carrier untuk input, sun gear tetap dan ring gear untuk output.
Ratio = 1 / (1 + S/R) = 1 / ( 1 + 36/72) = 0.67:1
Jadi output berputar sekali untuk setiap dua pertiga putaran mesin. Jika mesin berputar pada 2000 rotasi per menit (RPM), kecepatan output adalah 3000 RPM. Hal ini memungkinkan mobil untuk berkendara dengan kecepatan jalan bebas hambatan sementara kecepatan mesin tetap rendah dan lambat. Ini akan meningkatkan efesisensi konsumsi bahan bakar.

Reverse (Mundur)

Reverse atau mundur sangat mirip dengan gigi pertama, hanya sun gear kecil yang didorong oleh turbin torque conventer, sun gear yang lebih besar digerakkan, dan yang kecil freewheels di arah yang berlawanan. Planetary carrier dipegang oleh band reverse ke housing. Jadi, menurut persamaan :

Ratio = -R/S = 72/36 = 2.0:1
Jadi rasio terbalik dan kurang sedikit dari gigi pertama dalam transmisi ini.

Gear ratios

Transmisi ini memiliki empat gigi maju dan satu gigi mundur. Mari kita meringkas rasio roda gigi, input, dan output:

Setelah membaca bagian ini, anda mungkin bertanya-tanya bagaimana masukan yang berbeda terhubung dan terputus. Hal ini dilakukan oleh serangkaian clutch disc dan band di dalam transmisi. Pada bagian berikutnya, kita akan melihat bagaimana cara kerjanya.

Clucth dan Band

Dibagian terakhir, kami membahas bagaimana masing-masing rasio roda gigi dibuat oleh transmisi. Sebagai contoh, ketika kita membahas overdrive, kami berkata:
Dalam transmisi ini, ketika overdrive diaktifkan, poros yang dilekatkan pada housing dari konvertor torsi (yang dibaut ke flywheel mesin) dihubungkan dengan kopling ke planetary carrier. Sun gear kecil freewheels, dan yang lebih besar sun gear dipegang oleh band overdrive. Tidak ada yang terhubung ke turbin, satu-satunya masukan berasal dari housing konverter.
Untuk mendapatkan transmisi ke overdrive, banyak hal harus terhubung dan terputus oleh clutch disc dan band. The planet carrier terhubung ke torsi converter housing dengan clutch. Sun gear kecil akan terputus dari turbin oleh kopling sehingga bisa menjadi freewheel. Sun gear besar disatukan dengan housing oleh sebuah band sehingga tidak bisa berputar. Setiap perpindahan gigi memicu serangkaian proses seperti ini, dengan clutch disc dan band berbeda yang menarik dan melepaskan. Mari kita lihat band.

Band

Dalam transmisi ini ada dua band. Band-band dalam transmisi adalah, secara harfiah, band-band baja yang membungkus bagian-bagian dari gear gigi dan terhubung ke housing. Mereka digerakkan oleh silinder hidrolik di dalam transmisi.
Band

Pada gambar di atas, Anda dapat melihat salah satu band di housing transmisi. Ketika gigi dilepaskan. Rod metal terhubung ke piston, yang menggerakkan band.
Piston yang menggerakan band

Di atas Anda dapat melihat dua piston yang menggerakkan band. Tekanan hidrolik, diarahkan ke dalam silinder dengan satu set katup, menyebabkan piston untuk mendorong pada band-band yang mengunci bagian dari gear gigi ke housing.

Clutches

Clutch dalam transmisi ini sedikit lebih rumit. Dalam transmisi ini ada empat clutch. Setiap clutch digerakkan oleh cairan hidrolik bertekanan yang memasuki piston di dalam clutch. Spring akan melepas clucth ketika tekanan sudah berkurang. Di bawah ini Anda dapat melihat piston dan clucth drum. Perhatikan karet seal pada piston ini adalah salah satu komponen yang diganti ketika transmisi diperbaiki.
saalah satu clutch dalam transmisi

Gambar selanjutnya menunjukkan lapisan  material steel plate dan friction plate. Bahan friction plate diapit di bagian dalam, di mana terkunci ke salah satu roda gigi. Steel plate itu dijajarkan di bagian luar, di mana ia mengunci ke housing transmisi. Clutch plate ini juga diganti ketika transmisi diperbaiki.
Clutch plate

Tekanan untuk kopling dialiri melalui lorong di poros. Sistem hidraulik mengontrol clutch dan band yang diberi daya pada saat tertentu.

Itulah pengenalan mengenai transmisi otomatis dalam mobil.
Artikel terkait :
Sumber : @2000 how stuff work

Comments