Automatväxelmekanik

Automatisk överföring, arrangemang av växlar, bromsar, kopplingar, en vätskedrivning och styrenheter som automatiskt ändrar hastighetsförhållandet mellan motor och hjul på en bil. Sedan introduktionen 1939 har helautomatisk växellåda blivit tillval eller standardutrustning på de flesta personbilar. När växellådan är i körläget, måste föraren bara trycka ner gaspedalen, och när bilen samlar fart växlar växellådan automatiskt genom hela framväxeln av växlar från låg till hög (förhållanden mellan hastigheterna på drivaxeln och motoraxel) tills de två axlarna är direkt anslutna genom oljan i fluidumdrivningen, vilket kan vara antingen en tvåelement fluidkoppling eller en treelement vridmomentomvandlare. När bilen tappar fart växlar växlingen automatiskt tillbaka från hög till låg växellåda.

En fluidkoppling har två skovlade turbiner som vetter mot varandra. När den motordrivna turbinen svänger överförs ett vridmoment av kärnolja som cirkulerar mellan dem. (Detta är ungefär som två fläktar som vetter mot varandra; när den är påslagen och när dess hastighet accelererar kommer luften som flyter från den att få den andra fläkten att vrida sig.) I bilen tillåter oljan att fluidkopplingen glider lätt vid låga motorvarvtal (därmed också tillåter tomgång medan bromsen är på). Vid höga hastigheter elimineras nästan glidningen och vätskekopplingen fungerar som en solid anslutning.

Den hydrauliska momentomvandlaren liknar vätskekopplingen. Olja överför kraft i båda. Vid lägre hastigheter tvingar bladen på en pump, eller pumphjulet, olja mot en stators blad. Dessa blad avleder oljan mot en turbin och ökar därför vridmomentet. Vid högre hastigheter, som i fallet med vätskekoppling, går oljan, statorn, pumpen och turbinen ihop som en enhet. Oljan rör sig i olika riktningar i olika delar av en hydraulisk momentomvandlare. Pumpen snurrar och kastar oljan utåt. Det munkformade höljet som omsluter pumpen och turbinen tvingar oljan mot turbinen. Där slår den turbinbladen och glider inåt mot turbinnavet och återgår sedan igenom statorn. Statorn är utrustad med en överskridande, eller enkelriktad koppling. Denna anordning tillåter att statorn används för avböjning av olja i låga hastigheter och för att röra sig med pumpen och turbinen i höga hastigheter. Det som beskrivs här är det enklaste systemet; ofta har systemet fler element för att avleda och rikta oljan, och ofta kombineras en momentomvandlare med växellådor.

All växling sker genom en kombination av planetväxlar och en hastighetskänslig styranordning som ändrar läget för ventiler som styr flödet av hydraulvätska.