Automatyczna skrzynia biegów

Automatyczna skrzynia biegów, układ kół zębatych, hamulców, sprzęgieł, napędu płynów i urządzeń sterujących, który automatycznie zmienia stosunek prędkości pomiędzy silnikiem a kołami samochodu. Od czasu jej wprowadzenia w 1939 r., w pełni automatyczna skrzynia biegów stała się opcjonalnym lub standardowym wyposażeniem większości samochodów osobowych. Kiedy skrzynia biegów znajduje się w pozycji jazdy, kierowca musi tylko nacisnąć pedał przyspieszenia, a gdy samochód nabiera prędkości, skrzynia biegów automatycznie przełącza się przez cały swój zakres biegów od niskiego do wysokiego (stosunek prędkości wału napędowego i wału silnika), aż do momentu, gdy oba wały są bezpośrednio połączone przez olej w napędzie płynnym, który może być dwuelementowym sprzęgłem płynnym lub trzyelementowym przemiennikiem momentu obrotowego. Kiedy samochód traci prędkość, skrzynia biegów automatycznie przełącza się z wysokiego na niski bieg.

Sprzęgło hydrauliczne ma dwie łopatkowe turbiny zwrócone do siebie. Gdy turbina napędzana przez silnik obraca się, moment obrotowy jest przenoszony przez olej, który krąży między nimi. (Przypomina to dwa wentylatory zwrócone do siebie; gdy jeden z nich jest włączony i jego prędkość wzrasta, powietrze z niego wypływające powoduje obrót drugiego wentylatora). W samochodzie olej pozwala na łatwy poślizg sprzęgła przy niskich prędkościach obrotowych silnika (co pozwala na pracę na biegu jałowym przy włączonym hamulcu). Przy wysokich prędkościach poślizg jest prawie wyeliminowany, a sprzęgło płynne funkcjonuje jak stałe połączenie.

Hydrauliczny przemiennik momentu obrotowego przypomina sprzęgło płynne. W obu przypadkach olej przenosi moc. Przy niższych prędkościach łopatki pompy, lub wirnika, dociskają olej do łopatek statora. Łopatki te odchylają olej w kierunku turbiny, zwiększając w ten sposób moment obrotowy. Przy wyższych prędkościach, jak w przypadku sprzęgła hydraulicznego, olej, stojan, pompa i turbina obracają się razem jako całość. Olej porusza się w różnych kierunkach w różnych częściach hydraulicznego przemiennika momentu obrotowego. Pompa obraca się i wyrzuca olej na zewnątrz. Obudowa w kształcie bączka, która obejmuje pompę i turbinę, wymusza ruch oleju w kierunku turbiny. Tam olej uderza w łopatki turbiny i przesuwa się do wewnątrz w kierunku piasty turbiny, a następnie wraca z powrotem przez stojan. Stojan jest wyposażony w sprzęgło jednokierunkowe. Urządzenie to pozwala na wykorzystanie stojana do defleksji oleju przy niskich prędkościach oraz na poruszanie się wraz z pompą i turbiną przy wysokich prędkościach. Opisany tu system jest najprostszy; często ma on więcej elementów do odchylania i kierowania oleju, a często przemiennik momentu obrotowego jest połączony z przekładnią zębatą.

Wszystkie zmiany biegów są dokonywane przez kombinację przekładni planetarnych i wrażliwego na prędkość urządzenia sterującego, które zmienia położenie zaworów kontrolujących przepływ płynu hydraulicznego.