Las primeras transmisiones automáticas surgieron en los años 1940 para facilitar el manejo y ampliar la base de usuarios que podían manejar, ampliando el mercado para los fabricantes. Las primeras no eran totalmente automáticas, solamente eliminaban los cambios una vez que el auto estaba en movimiento con la utilización del embrague. Funcionaban con aceites hidráulicos simples, sin entender mucho de la tribología ni el coeficiente de fricción.

La transmisión automática es una transmisión en la cual la selección de engranaje (cambio) es acomplada automáticamente, haciendo la aceleración y el arranque fácil. Una transmisión automática consiste principalmente en un convertidor de torque y una unidad de engranaje planetario que lleva a cabo la operación del cambio por presión hidráulica. El sistema ECT, en el cual los cambios de acuerdo con las condiciones de manejo es controlado por un computador, está también disponible.

SUS PRINCIPALES COMPONENTES SON:


TAMBOR
Contiene los paquetes de discos de metal y fibra, seguros, resortes, gomas y pistones. Estos elementos, al apretar o liberar los discos de fibra, accionan las distintas marchas.

BOMBA DE ACEITE
Las más comunes son las bombas de engranajes o de paletas. Su función es la de generar unos 12 kilogramos de presión para la caja de cambios. Es muy importante controlar el estado de la bomba de aceite para evitar las fugas de presión.

GOBERNADORA
Válvula que regula presión y fuerza centrífuga del eje de salida en contacto con la caja de válvulas Hoy la mayoría son electrónicas y simplifican mucho este sistema.

CAJA DE VALVULAS
Tienen cuerpos de aluminio o, en algunos casos, de fundición. La mayoría de las válvulas son de acero, y accionan todo el funcionamiento de la caja.

CAJA DE SOLENOIDES
Hay dos tipos de solenoides (electroimanes): los que realizan algunas o todas las marchas y los que regulan la presión dentro de la caja, y por eso se llaman actuadores. Los solenoides y los sensores están en contacto directo con el aceite hidráulico.

DISCOS
Existen discos de fibra y de metal. Efectúan las distintas relaciones de acuerdo con la combinación de los tambores que los contienen. Se encuentran intercalados y en cantidades de 2 de cada uno y hasta 6 de cada uno. Las marchas altas suelen ser las que menos discos contienen.

DIAFRAGMA
Cumple la función de un resorte, regresando a su posición pasiva al pistón que frena el paquete de discos dentro del tambor. Hay resortes de distintos tipos y calidades.

Embrague hidráulico
El embrague hidráulico que más tarde evolucionara llamándose convertidor de par, actúa como embrague automático entre el motor y la caja de cambios que, en estos casos, suele ser automática o semiautomática. Dicho embrague permite que el motor gire al ralentí (en vacío) y además transmite el par motor cuando el conductor acelera.
Está fundado en la transmisión de energía que una bomba centrífuga comunica a una turbina por mediación de un líquido que generalmente es aceite mineral.
Para comprender bien este principio se puede poner el ejemplo de dos ventiladores (figura inferior) colocados uno frente al otro. El ventilador (1), conectado a la red, mueve el aire y lo proyecta como impulsor o bomba sobre el otro ventilador (2) que está sin conectar; éste último, al recibir el aire, se pone a girar como una turbina.

Engranaje planetario
También llamado "engranaje epicicloidal", son utilizados por las cajas de cambio automáticas. Estos engranajes están accionados mediante sistemas de mando normalmente hidráulicos o electrónicos que accionan frenos y embragues que controlan los movimientos de los distintos elementos de los engranajes.
La ventaja fundamental de los engranajes planetarios frente a los engranajes utilizados por las cajas de cambio manuales es que su forma es más compacta y permiten un reparto de par en distintos puntos a través de los satélites, pudiendo transmitir pares más elevados.
En el interior (centro), el planeta gira en torno de un eje central.
Los satélites engranan en el dentado del piñón central. Además los satélites pueden girar tanto en torno de su propio eje como también en un circuito alrededor del piñón central.
Los satélites se alojan con sus ejes en el portasatélites
El portasatélites inicia el movimiento rotatorio de los satélites alrededor del piñón central; con ello, lógicamente, también en torno del eje central.
La corona engrana con su dentado interior en los satélites y encierra todo el tren epicicloidal. El eje central es también centro de giro para la corona.

Funcionamiento y relaciones de transmisión
La corona (C1) del tren de epicicloidal (I) es solidaria al volante de inercia (4) y recibe, por tanto, el movimiento directamente del motor. Los satélites (B1) van unidos a la bomba (P) del embrague hidráulico y a la corona (C2) del segundo tren de engranajes (II) por medio del embrague (E2). El planetario (A1) puede ser frenado por la cinta de freno (F1) o hacerse solidario a los satélites (B1) por medio del embrague (E1).
La corona (C2) del tren (II), puede ser frenada por la cinta de freno (F2) o hacerse solidaria a los satélites (B1) por medio del embrague (E2). Los satélites (B2) se unen directamente al eje de transmisión (3) y son los encargados de transmitir el movimiento de la caja de cambios en cualquier velocidad. El planetario (A2) recibe el movimiento directamente de la turbina (T) a través del árbol (2)..
El tren de engranajes (III) sólo funciona para la marcha atrás y tiene la misión de invertir el giro de los satélites (B2) y del árbol de transmisión. La corona (C3) gira libremente y sólo es bloqueada por un mando mecánico de la palanca de cambios para obtener la inversión de giro. Los satélites (B3) se unen directamente a los satélites (B2) a través del árbol de transmisión. El planetario (A3) va unido a la corona (C2) de donde recibe movimiento.
Los satélites de todos los trenes de engranajes pueden girar libremente en sus ejes o sufrir movimiento de translación cuando se lo comunican cualquiera de los demás componentes de los trenes epicicloidales.

Funcionamiento y relaciones de transmisión
Las distintas velocidades en la caja de cambios se obtienen automáticamente de la siguiente forma:
• Primera velocidad
Los mecanismos de mando hidráulico de la caja de cambios (fig. inferior) accionan los frenos (F1 y F2) dejando libres los embragues (E1 y E2), con lo que el giro que llega del volante de inercia (4) a la corona (C1) del primer tren de engranajes (I) se transmite a los satélites (B1), que son arrastrados por ella al estar el planeta (A1) bloqueado.
El movimiento de estos satélites se transmite a la bomba (P) del embrague hidráulico, que arrastra a la turbina (T), comunicando su giro al planeta (A2) del segundo tren de engranajes (II). El giro del planeta (A2) se transmite a los satélites (B2) que giran desplazándose sobre la corona (E2) al estar frenada.
El movimiento de los satélites (B2) se transmite al árbol de transmisión (3), obteniendose una reducción de movimiento a través (I y II).

• Segunda velocidad
Al llegar a una determinada velocidad, el mecanismo de mando hidráulico acciona automáticamente el embrague (E1) y el freno (F2), dejando libres (F1 y E2), con lo cual el giro transmitido por el volante (4) a la corona (C1) (fig. inferior) se transmite integro a la bomba del embrague (P) por estar enclavados (A1 y B1) a través del embrague (E1). La bomba, en este caso, se mueve a la misma velocidad que el motor, arrastrando a la turbina (T) que da movimiento al planeta (A2) sin reducción alguna.
El giro de este planetario (A2) mueve a los satélites (B2), que como en el caso anterior, al estar frenada la corona (C2), ruedan sobre ella comunicando el movimiento al árbol de transmisión de salida (3).
La reducción de velocidad en este caso sólo se efectúa a través del tren de engranajes (II).

• Tercera velocidad
A la velocidad correspondiente para que entre la tercera velocidad, el mecanismo de mando hidráulico acciona el freno (F1) y el embrague (E2), dejando libres (F2 y E1). El giro del árbol motor (1), a través de la corona (C1), se transmite a los satélites (B1), por estar el planeta (A1) frenado y, a su vez, a la corona (C2) por la acción del embrague (E2).
Por otro lado, el movimiento de los satélites (B1) se transmite a la bomba (P) del embrague hidráulico, que arrastra a la turbina (T) dando movimiento al planeta (A2). Al girar el planeta y la corona del tren (II) a la misma velocidad, se efectúa una acción de enclavamiento en el segundo tren de engranajes y sus satélites (B2) se desplazan a la misma velocidad que el conjunto, comunicando su movimiento al árbol de salida de transmisión (3).
La reducción de velocidad en este caso, sólo se efectúa, por tanto, en el primer tren de engranajes.

• Cuarta velocidad
Con el vehículo circulando a la velocidad correspondiente para que entre la cuarta velocidad, los mecanismos de mando hidráulicos accionan los embragues (E1 y E2) dejando libres los frenos (F1 y F2). El giro motor que llega a la corona (C1) se transmite integro a la bomba (M), por estar enclavadas (A1 y B1) por el embrague (E1). Este giro motor se transmite a su vez integro a la corona (C2) del segundo tren de engranajes (II) por la acción del embrague (E2) y como el movimiento de la bomba (P) se transmite integro a través de la turbina (T) al planetario (A2), se produce el enclavamiento del segundo tren que arrastra a los satélites (B2) y al árbol de salida (3) en la caja de cambios a la misma velocidad del motor sin reducción alguna. Por lo tanto no hay reducción, se puede denominar a esta marcha "directa".

• Marcha atrás
Al accionar la palanca de cambios en posición de marcha atrás, se enclava mecánicamente la corona (C3) accionandose a su vez el freno (F1) y quedando libres (F2, E1 y E2). En esta posición, el giro del motor (1), a través de la corona (C1), se transmite a los satélites (B1) y a la bomba del embrague hidráulico (P), arrastrando a la turbina (T) que da movimiento (A2).
El movimiento del planeta (A2) hace girar a los satélites (B2) que arrastran a la corona (C2) en sentido contrario y está, a su vez, al planeta (A3), que hace rodar los satélites (B3) sobre la corona (C3), que esta enclavada, en sentido contrario al giro motor. Como los satélites (B2 y B3) van unidos al árbol de transmisión, comunican el movimiento al mismo, con la reducción correspondiente a los trenes (I y II), pero en marcha atrás.

Características particulares de este tipo de caja de velocidades
Este modelo de caja automática presenta la particularidad de que el embrague hidráulico va colocado entre el 1º y 2º tren de engranajes, con lo cual, en 1ª y 3ª velocidad, la bomba funciona con una cierta reducción de giro a través de (B1). Esta circunstancia evita el arrastre del vehículo a ralentí, cuando está metida la primera velocidad, y mejora el rendimiento del embrague.
El par motor transmitido al árbol de salida se comunica por dos caminos; uno; a través de los engranes de los trenes, y el otro a través de la turbina al planetario del segundo tren, con lo que se consigue disminuir el resbalamiento del aceite en el y se mejora el rendimiento, sobre todo cuando, por calentamiento, se debilita la turbulencia formada.
UNOS VIDEOS SOBRE EL FUNCIONAMIENTO



DIAGNOSTICO DE FALLAS

Primero verifica en caliente el nivel del líquido hidráulico, en la varilla correspondiente está marcado su rango, máx. Y min.
Estado del mismo (se reemplaza cada 20.000 km en conjunto con su filtro. cuando esta bueno es de color rojito transparente.
Luego si en caliente o frío al poner en Drive. No engrana inmediata y suavemente puede ser lo primero o válvula pegada en la caja o cerebro. Si ocurre en R. regula la banda correspondiente al conv. De retro.
Si al circular las marchas pasan y patinan pueden ser:
Demodulador de vacío, o ya discos gastados.
Si pasan demasiado abruptas y golpeadas se regula el demodulador, y revisa su ducto de vacío que viene del múltiple de admisión, puede estar desconectado o tapado etc.,
Si al pisar en acelerador a fondo no responde la marcha más fuerte puedes regular el kick Down.

Diagnóstico general de fallas de la Transmisión Automática

1. Revisar las quejas del conductor y/o probar el vehículo en el camino

2. Determinar si la transmisión realiza sus cambios de forma adecuada o presenta una acción de patinaje, jaloneo o vibración, cambios bruscos o retardados, en el caso de no tener tracción determinar si es un problema del sistema hidráulico de la transmisión o electrónico o bien del sistema de flechas de tracción o en el caso de contar con diferencial revisar un problema mecánico en ese sistema.

3. Revisar de forma minuciosa la transmisión para localizar fugas de aceite que puedan ocasionar fallas en el sistema y determinar la acción necesaria.

4. Escuchar los ruidos de la transmisión al meter velocidad y circulando el vehículo, determinar la acción necesaria.

5. Revisar si el aceite esta a nivel o tiene aroma a disco quemado diagnosticar la causa y determinar la acción necesaria.

6. Realizar pruebas de potencia de arranque del vehículo para determinar el porcentaje de patinaje de la transmisión y determinar la acción necesaria.

7. Realizar pruebas recorrido para determinar la frecuencia de los cambios así como el accionar del sistema de sobre marcha, determinar la acción necesaria.



(1) No avanza al seleccionar “D”

Causa probable
(a) Bajo nivel de líquido en la transmisión.
(b) Varilla selectora mal ajustada.
(c) El líquido de transmisión no es el adecuado
(d) Ajuste incorrecto del cable de control de la válvula de máxima aceleración
Corrección
-Verifique en nivel del liquido y agregue lo que falte
-Verifique y vuelva a ajustar la varilla.
-Vacíe y vuelva a llenar con líquido de graduación correcta.
-Verifique y ajuste el cable

(2) No retrocede en reversa estando en el cuadrante la “R”

Causa probable
(a) Bajo nivel de liquido en la transmisión
(b) Varilla selectora mal ajustada
(c) Banda de reversa mal ajustada
(d) Cable de control de la válvula de máxima aceleración mal ajustado
Corrección
-Verifique el nivel del líquido y agregue lo que falte.
-Verifique y ajuste la varilla selectora.
-Ajuste la banda
-Verifique y ajuste el cable.

(3) Al cambiar de baja a alta velocidad se patina o el cambio es muy brusco

Causa probable
(a) El varillaje de la válvula de aceleración está mal ajustado
(b) Cable de control de la válvula de máxima aceleración mal ajustada
Corrección
-Verifique y ajuste el varillaje
-Verifique y ajuste el cable

(4) Se patina en todas las velocidades

Causa probable
(a) Bajo nivel de liquido en la transmisión
(b) El liquido de la transmisión no es el adecuado
(c) Varilla selectora mal ajustada
Corrección
-Verifique el nivel del líquido y agregue lo que falte.
-Vacíe y vuelva a llenar con líquido de graduación correcta.
-Verifique y ajuste la varilla selectora

(5) No hay máxima aceleración (máxima aceleración: pisar a fondo el pedal del acelerador para cambiar de 3ª a 2ª, ó de 2ª a 1ª velocidad) en la transmisión.

Causa probable
(a) Varillaje de aceleración y del carburado mal ajustado.
(b) Cable de control de la válvula de máxima aceleración mal ajustado.
Corrección
-Verifique y ajuste el varillaje
-Verifique y ajuste el cable
(6) El motor no arranca en P (park: estacionamiento) ni en N (neutral) o arranca en cualquier velocidad.

Causa probable
(a) La posición del interruptor de seguridad en neutral está mal ajustado.
(b) El interruptor de seguridad en neutral está defectuoso
(c) Varilla selectora mal ajustada Corrección
Verifique y ajuste el interruptor de seguridad en neutral

Verifique y reemplace el interruptor de seguridad.
Verifique y ajuste la varilla selectora