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Convertidor de par (torsión)

Vista recortada de un convertidor de par que muestra al rodete, la turbina y el reactor.

La mayoría de las cajas automáticas de cambios modernas, tienen un conjunto de engranajes llamados tren de engranajes planetarios o epicicloidales.

Un conjunto de engranajes planetarios se compone de un engranaje central llamado engranaje solar, un anillo exterior con un engranaje interno dentado (también conocido como el anillo o el engranaje de anillo) y dos o tres engranajes conocidos como engranajes planetarios, que giran entre los engranajes solares y de anillo.

El tren de accionamiento está acoplado a un mecanismo conocido como convertidor de par, que actúa como un propulsor de líquido entre el motor y la transmisión.

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Si el engranaje solar se bloquea y los planetas se impulsan ​​por el soporte planetario, la salida se toma del anillo, consiguiendo un aumento de la velocidad.

Si el anillo se bloquea y el engranaje solar es impulsado, la transmisión de los engranajes planetarios es impulsada a través del soporte planetario y la velocidad se reduce.

Con la entrada de energía hacia el engranaje solar y con el soporte planetario bloqueado, el anillo es impulsado, aunque la transmisión será en reversa.

Para lograr tracción directa sin cambio de velocidad o dirección de rotación, el solar bloquea al anillo 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 rodete y el reactor funcionan a la misma velocidad, el aceite no se desvía.

A bajas revoluciones el reactor se detiene y desvía el aceite de vuelta al impulsor. Esto aumenta el par motor aplicado a la turbina.

Un convertidor de par es un acoplamiento de líquido que actúa como un embrague, excepto que la tracción se realiza por medio de presión hidráulica.

El convertidor tiene tres componentes principales: el rodete, atornillado al volante motor; 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 piñón libre.

A medida que aumenta la velocidad del motor, la fuerza centrífuga que actúa sobre el líquido hidráulico a través de las paletas del rodete transmite el par o esfuerzo de rotación a la turbina.

El reactor central transforma este esfuerzo de rotación, redirigiendo el flujo de líquido de vuelta al rodete para dar mayor par a bajas velocidades.

Una vez que el motor acelera y desarrolla más potencia, la necesidad de esta amplificación de par disminuye y el reactor libera al piñón. El convertidor de par actúa como un líquido para el volante motor, que conecta el motor con la caja de cambios.

Los componentes principales de un convertidor de par se muestran en el diagrama: el rodete, el reactor (o estátor) y la turbina.

Los diagramas más chicos muestran la dirección tomada por el líquido hidráulico bajo fuerzas centrífugas.

El mismo efecto también se puede conseguir mediante el bloqueo de los engranajes planetarios en el soporte planetario.

La mayoría de las cajas automáticas de cambios tienen tres velocidades y utilizan dos conjuntos de engranajes epicicloidales.

Las secuencias de bloqueo del tren de engranajes epicicloidales, se logran mediante presión hidráulica accionada por bandas de freno o embragues multidisco.

Las bandas se aprietan alrededor del anillo para evitar que gire y los embragues se utilizan para bloquear el engranaje solar y los planetas.

La secuencia correcta de acumulación de presión y liberación es controlada por una compleja disposición de válvulas hidráulicas, en conjunción con sensores que responden a la carga del motor, la velocidad y la apertura del acelerador.

Un mecanismo conectado al acelerador se utiliza para efectuar un cambio descendente para una rápida aceleración. Cuando se presiona repentinamente el acelerador en toda su extensión, casi inmediatamente se selecciona una marcha más baja.

La mayoría de las cajas automáticas de cambios tienen un sistema de anulación para que el conductor pueda mantener una velocidad baja según lo requiera.

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