Una transmisión automática o "cambio automático" es una caja de cambios de automóviles u otro tipo de vehículos que puede encargarse por sí misma de cambiar la relación de cambio automáticamente a medida que el vehículo se mueve, liberando así al conductor de la tarea de cambiar de marcha manualmente. Dispositivos parecidos pero más grandes también se usan en las locomotoras diésel y máquinas de obras públicas, y en general cuando hay que transmitir un par muy elevado. Tradicionalmente las desmultiplicaciones no se obtienen con engranajes paralelos, como en los cambios manuales, sino con engranajes epicicloidales (ver figura). Mediante unos dispositivos de mando hidráulico adecuado se inmoviliza selectivamente uno o más de los componentes de dichos trenes epicicloidales, denominados también engranajes planetarios.
Funcionamiento
El conjunto de un cambio automático consta de 4 componentes mecánicos principales:
1.El Convertidor de par, que en el momento del arranque del vehículo , reduce las revoluciones del motor hacia el primario o entrada al cambio, ganando en la misma proporcion par motor , para irlas igualando progresivamente al ir el vehículo alcanzando una mayor velocidad, hasta que el par del motor y el del primario se igualan cuando las velocidades son las mismas.
2.Los engranajes que constituyen las velocidades, que son generalmente conjuntos de trenes epicicloidales (ver figura) que se acoplan y desacoplan con frenos y embragues de discos múltiples accionados por presión hidráulica
3.El conjunto o "caja" de válvulas hidráulicas que seleccionan los diferentes frenos y embragues, para ir cambiando las velocidades
4. La bomba hidráulica que suministra la presión para accionar los frenos y embragues, así como para el convertidor.
¿Como se determinan los puntos de cambio?
El momento de decisión para saber cuándo se pasa de una velocidad a otra depende de 2 parámetros:
a) La posición del pedal acelerador, es decir la carga motor que está pidiendo el conductor al vehículo (cuesta arriba, llano, descenso, número de pasajeros o de carga)
b) La velocidad del vehículo.
Esto significa, que por ejemplo el vehículo cuando circule cuesta arriba cambiará a marchas más largas más tarde y a mayor régimen motor que por ejemplo cuesta abajo.
Antiguamente el control de los frenos y embragues se hacía de modo exclusivamente hidráulico, en base a una serie de válvulas hidráulicas reguladas mecanicamente desde el pedal acelerador para el parámetro de carga por un lado, y de modo centrífugo (salida de la transmisión) para el parámetro de la velocidad del vehículo.
Desde hace ya años estas señales se detectan eléctricamente, y se procesan electrónicamente, encargándose un calculador o unidad electrónica de mando del cambio (TCM) de activar las válvulas de mando , que ahora son electrohidráulicas.
En caso de fallo eléctrico o electrónico, siempre que haya presión hidráulica se sigue disponiendo de las posiciones básicas mecánicas que se describen a continuación, quedando en la "D" normalmente fija una desmultiplicación, la 4ª o 3ª según el número de marchas.
Qé significa cada una de las posiciones de la palanca ?
Las mayoría de las transmisiones automáticas permiten seleccionar mecánicamente entre un conjunto de rangos de marchas, que como mínimo comprenden , normalmente en el siguiente orden:
1) "P" (Parking) de estacionamiento en la que no hay transmisión de fuerza, y además bloquea el eje de salida de la transmisión mecánicamente.
2) "R" (Reverse) Para marcha atrás.
3) "N" (Neutral) En la cual no hay transmisión de fuerza, equivale al punto muerto de un cambio manual.
4) "D" (Drive) Para marcha hacia adelante, en la cual entran todas las desmultiplicaciones, desde la primera hasta la cuarta, quinta o más según el fabricante.
Además de estas 4 posiciones, es muy frecuente:
5) "S" (Sport) de funcionamiento similar a la posición "D" pero con cambios más rápidos, bruscos y a unas revoluciones mayores
6) "L" (Low) Para impedir que entren las marchas más largas, sólo primera y segunda, en caso de fuertes pendientes, además permite retener al bajar las mismas pendientes. En algunos fabricantes se sustituye la "L" por "3", "2", "1" dependiendo del fabricante en las cuales se obliga a mantener como máximo la desmultiplicación mayor.
7) "M" (Manual) Suele encontrarse al lado de la posición "D" en la cual los movimientos de la palanca, marcados con "+" y con "-" , permiten subir y bajar de marchas a voluntad, con la cual hay además posibilidad de retención en los descensos. (ver figura)
8) "W" (Winter) No suele ser muy común y menos como posición. Se puede encontrar como un funcionamiento especial de la posición "D" en la cual la salida y los cambios de marcha se realizan de forma mas suave para evitar que las ruedas patinen cuando el suelo se encuentra con escaso agarre
Como dispositivo de seguridad, el accionamiento del motor de arranque sólo es posible en "P" y en "N", siendo incluso imposible en vehículos recientes sacar la llave del contacto si no está la palanca en "P", o sacar la palanca de "P" con el motor parado si no se mantiene el freno pisado.
Convertidor de par
El convertidor de par tiene un funcionamiento que se asemeja al de un embrague hidráulico pero posee una diferencia fundamental, y es que el convertidor es capaz de aumentar por sí sólo el par del motor y transmitirlo. En la figura inferior vemos el principio de funcionamiento tanto del embrague hidráulico y del convertidor. En a tenemos una rueda con unas cazoletas como si se tratara una rueda de noria de las utilizadas para sacar agua de los pozos. Hacemos incidir un chorro de aceite a presión sobre la cazoleta, esta es empujada moviendo la rueda. Vemos que la fuerza de empuje no es grande ya que con un dedo de la mano paramos la rueda. En b hemos añadido una placa deflectora entre el chorro de aceite y la cazoleta: Ahora el chorro de aceite empuja la cazoleta pero en vez de perderse rebota en la placa deflector que lo dirige otra vez contra la cazoleta por lo que se refuerza el empuje del chorro contra la cazoleta. Vemos ahora que el empuje del chorro sobre la cazoleta es mayor y necesitamos mas fuerza en la mano para evitar que gire la rueda
Funcionamiento
Al girar la bomba accionada directamente por el movimiento del cigüeñal, el aceite se impulsa desde la rueda de bomba hasta la rueda turbina. A la salida de ésta el aceite tropieza con los alabes del reactor que tienen una curvatura opuesta a los de las ruedas de bomba y turbina. Esta corriente de aceite empuja al reactor en un giro de sentido contrario al de la bomba y la turbina. Como el reactor no puede realizar ese giro ya que está retenido por la rueda libre, el aceite se frena y el empuje se transmite a través del aceite sobre la bomba. De esta forma mientras exista diferencia de velocidad de giro entre la bomba y la turbina el momento de giro (par) será mayor en la turbina que en la bomba. El par cedido por la turbina será pues la suma del transmitido por la bomba a través del aceite y del par adicional que se produce por reacción desde el reactor sobre la bomba y que a su vez es transmitido de nuevo sobre la turbina. Cuanto mayor sea la diferencia de giro entre turbina y bomba mayor será la diferencia de par entre la entrada y la salida del convertidor, llegando a ser a la salida hasta tres veces superior.
Conforme disminuye la diferencia de velocidad va disminuyendo la desviación de la corriente de aceite y por lo tanto el empuje adicional sobre la turbina con lo que la relación de par entre salida y entrada va disminuyendo progresivamente.
Cuando las velocidades de giro de turbina e impulsor se igualan, el reactor gira incluso en su mismo sentido sin producirse ningún empuje adicional de forma que la transmisión de par no se ve aumentada comportándose el convertidor como un embrague hidráulico convencional. A esta situación se le llama "punto de embrague"
EMBRAGUE DE DISCOS MÚLTIPLES
El objetivo de este mecanismo es de transmitir o no el movimiento de un eje a otro. Cuando el embrague está en posición de transmitir el movimiento se dice que los ejes están acoplados y cuando está en posición de no transmitir el movimiento se dice que los ejes están desacoplados.
Según la figura (derecha):
En el extremo de uno de los ejes está rígidamente unido a una caja cilíndrica (1) que tiene una pared lateral dentada en el interior; en el centro de la caja está el otro eje también dentado (2).
Adentro hay unos discos de dos tipos diferentes alternados entre si, unos van dentados exteriormente (3) cuyo dentado encaja en el dentado Interior de la pared de la caja y los otros son dentados interiormente (4) para engranar con los dientes del eje interior.
Funcionamiento
Cuando los discos se encuentran separados unos de otros, cualquiera que sea el eje conductor no podrá arrastrar al otro eje pues no existe en este caso alguna unión mecánica.
En un segundo caso si los discos se aprietan unos contra otros, los discos unidos a un eje y a su vez los otros unidos al otro permitirán el movimiento de un eje a otro.
Este tipo de discos son metálicos (de diferente material los conductores a los conducidos) y funcionan en baño de aceite para disminuir la fricción en el funcionamiento de acople y desacople.
Para comprimir los discos unos contra otros y acoplar o desacoplar el embrague se utiliza la fuerza de presión hidráulica.
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 mas compacta y permiten un reparto de par en distintos puntos a través de los satélites, pudiendo transmitir pares mas 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
Equipo de Control Hidráulico (Sistema de Control Hidráulico)
EI sistema de control hidráulico envía la presión hidráulica necesaria para los cambios de engranajes a la unidad del engranaje planetario de acuerdo con el incremento o disminución en la velocidad del vehículo y en la cantidad que el pedal del acelerador esté presionado.
Mecanismo de Mejoramiento de Transmisión Automática
Sistema EGT (Sistema de Transmisión Automática Controlada Electrónicamente)
En este sistema, las funciones del sistema de control hidráulico son controladas por un computador. Señales eléctricas salen por sensores que detectan el grado al cual el pedal del acelerador está presionado, la velocidad del vehículo, la posición del cambio y otras condiciones son convertidas y enviadas al computador. El computador juzga estas señales eléctricas y controla las válvulas interiores del sistema de control hidráulico acordado, interrumpiendo el pase hidráulico y así de este modo los cambios de engranajes.
Ventajas y Desventajas de una Transmisión Automática
Ventajas
Es innecesario realizar los cambios de engranajes y accionar el embrague. Debido a que es posible concentrarse en las condiciones de conducción y sobre todo en la operación del volante de dirección y frenos, la conducción es más segura.
Desventajas
La economía del combustible sufre ligeramente. El precio del vehículo es más elevado que el de un vehículo con transmisión manual. La respuesta es inferior que la de un vehículo con una transmisión manual.
Las presiones en el sistema hidráulico
En el sistema hidráulico se necesita el aceite en diferentes escalones de presión. Las válvulas reguladoras de presión y las electroválvulas de regulación se utilizan para generar los necesarios niveles de presión.
Presión de trabajo
La presión de trabajo es, con 25 bares, la más alta en el sistema hidráulico.
Se genera mediante la bomba de aceite. Mediante una salida para presión cero controlada, la presión de trabajo se controla con la "válvula reguladora de presión".
La regulación de la presión se efectúa en función de los impulsos del mando electrónico del cambio.
Según la marcha a acoplar, se distribuye la presión de trabajo a uno a varios elementos del cambio. La distribución se efectúa mediante una "válvula de conmutación".
Con una marcha acoplada, la presión de trabajo se aplica al correspondiente "elemento actuador" del cambio.
Funcionamiento de electroválvula de conmutación y válvula de conmutación
Este ejemplo nos muestra que un elemento del cambio no recibe presión de trabajo mediante la electroválvula.
Posición de reposo
La electroválvula de conmutación no está activada.
En la válvula de conmutación no actúa ninguna presión de mando (presión de válvula de conmutación). La salida para presión cero está abierta.
Posición de trabajo
La electroválvula de conmutación la activa la unidad de control electrónica del cambio automático, es accionada eléctricamente.
El imán atrae un taqué de válvula y deja libre el flujo para la presión a la válvula de conmutación. Seguidamente, el émbolo (empujador) se mueve hidráulicamente en la válvula de conmutación. Con ello se bloquea la salida para presión cero y se deja libre el empalme para la presión de trabajo. Ahora, la presión de trabajo actúa plenamente sobre el elemento del cambio (embrague o freno, según la lógica de mando).
Solenoides: Estos solenoides responden a un comando computarizado; para ello se vale de otros componentes llamados sensores; de esta manera el vehiculo apoyado en este tipo de control, puede optimizar al maximo el rendimiento del combustible, al hacer los cambios en el momento exacto en que los necesite.
Gobernador: Este gobernador por lo regular va instalado en la flecha de salida. La funcion correcta de este componente; permite habilitar los cambios; en algunos casos se queda pegado sea por suciedad o desgaste; haciendo que el motor revolucione y la transmision no hace el cambio siguiente.
Sensor vss
El VSS [3] [vehiculo Speed Sensor], monitorea la velocidad de salida, hacia las flechas que finalmente moveran las ruedas. Enviando una señal al modulo de controlindicando la velosidad del vehiculo.
Sobremarcha
Es cuando en la caja automatica se elimina el patinaje A partir de ello, se activan otros componentes, haciendo que las vueltas de salida de la transmision sean superiores a las del motor.
Buje
Un buje es el elemento donde se apoya y gira un eje. Puede ser una pieza que sujeta un cilindro de metal o un cojunto de componentes que forman un punto de unión.
Embrague hidraulico
En los embragues hidráulicos el medio de transmisión del movimiento es el aceite. Una bomba centrífuga recibe el giro del motor y envía el aceite a presión hacia una turbina en la que está acoplado el eje primario de la caja de velocidades. La energía cinética de cada partícula choca contra las aletas de la turbina, que produce una fuerza que tiende a hacerla girar. El aceite resbala por las aletas de la turbina y es devuelto hacia la bomba centrífuga, donde esta lo envía hacia la periferia, volviéndose a repetir el ciclo.
Relaciones de cambio: El objetivo no es sólo reducir la velocidad de giro del motor en su engranaje con las ruedas, sino también multiplicar su fuerza de giro. Para ello, se utiliza una primera reducción a través de las parejas de engranajes de cada marcha. La relación que hay entre el tamaño de estos engranajes es la relación de cambio. Si decimos que una determinada marcha tiene una relación de cambio de 2 a 1, esto implica que en esa marcha, por cada dos vueltas que recibe el cambio desde el motor, transmite sólo una al diferencial (ver definición más adelante), mientras que la fuerza que llega del motor al cambio se ha multiplicado por dos. Por lo general, el escalonamiento de las marchas se hace de forma que la primera disminuya mucho el giro del motor y aumente mucho la fuerza. Decimos que una marcha es “directa” cuando la relación de transmisión es de 1 a 1, es decir, transmite exactamente la misma fuerza y el mismo giro que llega del motor. En las marchas más altas se suelen utilizar relaciones de cambio inferiores a uno, que aumentan el giro y disminuyen la fuerza del motor. Por eso en primera velocidad el coche arranca con facilidad pero las ruedas giran despacio, mientras que en cuarta o quinta, para la misma fuerza del motor e igual régimen de giro, el coche no sube pendientes con la misma alegría.
Frenos de discos
Ademas de las "cintas de freno" estudiadas anteriormente para retener uno de los elementos del tren epicicloidal , se utilizan también los "frenos de discos".
Los frenos de discos se utilizan como hemos comentado para retener un elemento del tren epicicloidal. Son similares a los embragues de discos y poseen asimismo discos interiores y exteriores.
Los discos interiores también están unidos con el elemento giratorio mediante salientes, mientras que los discos exteriores están fijos, apoyados en la carcasa de la caja del cambio.
En la activación, un émbolo hidráulico comprime el conjunto de discos. Al contrario del embrague de discos, el émbolo hidráulico se encuentra fijo.
También en el freno de discos es de importancia el juego entre los discos para un funcionamiento perfecto del acoplamiento de marchas, por lo que se ajusta por separado.
Rueda libre
En algunos modelos de cajas de cambio automática se utiliza una "rueda libre" para el bloqueo de uno de los componentes del tren epicicloidal. La rueda libre tiene la particularidad de bloquear el giro en uno de los sentidos y en el otro sentido permite girar libremente.
Existen varios tipos de ruedas libres:
Rueda libre de rodillos
En los intersticios entre el anillo interior y exterior se encuentran unos rodillos. En el sentido de bloqueo, éstos se colocan en los intersticios que van estrechándose. De este modo se unen los anillos interior y exterior.
Unos muelles oprimen los rodillos en el intersticio, a fin de conseguir un bloqueo seguro.
Rueda libre con cuerpos de apriete
Es de técnica más costosa que el piñón libre de rodillos, pero para un mismo tamaño permite una mayor transmisión de pares.
En una jaula de muelle dispuesta entre los anillos interior y exterior se encuentran cuerpos de apriete en forma de haltera. Por acción de la fuerza elástica están permanentemente
aplicados. En el sentido de marcha libre, los cuerpos de apriete se abaten, sin impedir la marcha libre. En el sentido de bloqueo, se levantan.
Aceite de cambio automático = ATF (Automatic Transmission Fluid)
El aceite en el cambio automático ha de cumplir en su circuito diferentes requerimientos:
transmitir fuerzas (en el convertidor de par)
efectuar acoplamientos (en los elementos hidráulicos del cambio).
establecer valores de fricción (en los embragues y frenos de discos, en el embrague de anulación del convertidor de par)
engrasar piezas (todas las piezas rotatorias del cambio)
evacuar calor
transportar residuos de abrasión.
Estas tareas las tiene que realizar el aceite en un margen de temperatura de -30°C a 150°C (puntos de medición de la temperatura en el cárter de aceite del cambio).
Durante el cambio de marchas, en los embragues y frenos de discos se pueden alcanzar por un breve tiempo incluso temperaturas de 250°C a 400°C. El aceite deberá cumplir todas las tareas en cualquier condición.
En especial en los aceites utilizados en este tipo de cambios, se mejora el índice de viscosidad para garantizar un líquido constantemente espeso en todo el margen de temperaturas.
En todo el mundo se reconocen los estándares para el aceite hidráulico de transmisión establecidos por General Motors (ATF Dexron) y Ford (ATF Mercon).
Nivel/temperatura del aceite
El nivel y la temperatura del aceite influyen enormemente sobre el perfecto funcionamiento de un cambio automático. Por esa razón, los cambios automáticos poseen un termosensor, que mide la temperatura del aceite, y un radiador de aceite.
El siguiente gráfico nos aclarará las interrelaciones al respecto.
Un pequeño sobrepaso de la temperatura modifica el nivel de aceite. La expansión del aceite no tiene lugar en los canales de aceite, sino que surte efecto en el cárter de aceite.
Especialmente el calentamiento en el convertidor impele el aceite al cárter.
Un nivel demasiado alto de aceite produce espuma y hace salir aceite por el conducto de rebose.
Atender especialmente a la temperatura de comprobación del aceite si se ha de restablecer el nivel de aceite.
La temperatura de comprobación se ha de medir con el aparato de diagnóstico y se ha de ajustar a la temperatura indicada.
En la comprobación del nivel de aceite se debe proceder según el Manual de Reparaciones de actualidad del cambio en cuestión.
Con una cantidad correcta de aceite, el mando electrónico del cambio contrarresta regulando la variación de viscosidad causada por el aumento de temperatura a consecuencias de variar la presión del aceite, a fin de asegurar una calidad uniforme de acoplamiento de marchas.
El nivel de llenado erróneo en un cambio automático, puede dar lugar a perturbaciones de funcionamiento y daños del cambio. Especialmente perturbadores para el funcionamiento son los componentes acuosos en el aceite del cambio.
A fin de mantener limpio el aceite, se aspira éste del cárter a través de un filtro. Un potente imán permanente dispuesto en el cárter de aceite acumula los residuos metálicos de abrasión.
Nota: Utilizar únicamente el aceite autorizado por el fabricante del vehículo. Otros aceites o aditivos pueden poseer propiedades modificadas y resultan desventajosos para el funcionamiento y la vida útil del cambio.
Circuito hidráulico y bomba de aceite
En el cambio automático, el convertidor, la electrónica y los engranajes planetarios están convenientemente asistidos con la hidráulica.
En el cambio automático, el que hace el trabajo definitivo es el aceite. Por ello, el aceite y el equipo hidráulico tienen también especial importancia en el cambio automático, pues sin aceite se pierden todas las funciones del cambio de marchas.
El aceite adquiere presión por efecto de una bomba que impulsa el aceite por el circuito hidráulico. En casi todos los cambios automáticos, como bomba de aceite se utiliza una bomba meniscal. La acciona el motor del vehículo al régimen del mismo.
Las bombas en forma de menisco son robustas, de funcionamiento seguro y generan la necesaria presión de trabajo (hasta unos 25 bares).
Ellas aseguran el suministro de aceite
a los elementos del cambio
al mando del cambio
al convertidor de par hidrodinámico
a todos los puntos de lubricación del cambio.
El aceite se enfría en un pequeño circuito aparte mediante el líquido refrigerante del motor. En el dispositivo hidráulico del cambio (dispuesto usualmente debajo del mismo) tiene lugar la regulación y distribución de la presión.
Caja de cambios automática Hidramatic
Esta caja cuenta con cuatro velocidades y marcha atrás, esta formada por un embrague hidráulico o convertidor de par y tres trenes de engranajes epicicloidales (I - II - III), que comunican movimiento del motor al árbol de transmisión de forma automática y progresiva según la velocidad del vehículo.
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".
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
DESARMADO: Primero se desconecta los solenoides hasta desamblar todos los sensores, se quita la tapa de los engranes, después quitamos las tuercas de los ejes con una prensa pata de gallo se quitan, después quitamos el tambor de baja, enseguida se quita el cascaron que sujetan 17 tornillos removemos la horquilla, se quita el eje superior, eje intermedio y el eje de primera. Después los engranes de 3 y 4 igual quitando la horquilla primero. Luego se retiran los seguros para poder sacar los engranes y así respectivamente queda desarmada.
HERRAMIENTAS DE DIAGNOSTICO
Con el multímetro comprobamos en muy poco tiempo el medidor de masa de una Opel Combo 1.7 D del año 2002. La primera precaución que debemos tomar es la de no quitar ni poner la ficha de conexión del caudalímetro con el contacto encendido, debido a que un pico de tensión puede destrozar la electrónica que controla a este sensor. Dejemos la ficha conectada al medidor de masa y demos el contacto. Con el multímetro en DC o corriente contínua, colocaremos el borne negro del mismo en el negativo de la batería y con el rojo iremos pinchando para localizar el cable que alimenta al medidor de masa, lo identificaremos por tener una tensión de alimentación de unos 12 V con contacto y del orden de 14 V con el motor a ralentí.
Acto seguido buscaremos la tensión de referencia, procedente de la unidad de mando del motor, que alimenta al sensor de temperatura del aire del motor. Obtendremos un valor aproximado del orden de 5 V. Ahora buscaremos la masa. Recordemos que esta prueba se realiza sobre un medidor de masa de 5 pines y por lo tanto tendrá una masa ( si fuera de 6 pines, encontraríamos 2 masas ). La masa, tal y como estamos comprobando este sensor, dará un valor en la pantalla del multímetro del orden de x,x mV. Una vez localizada, deberíamos comprobar de nuevo la tensión de alimentación del caudalímetro pero colocando esta vez el borne negro del tester en el cable de masa. De esta forma nos aseguraremos de que la tensión suministrada al medidor de masa se realiza de una forma correcta. El siguiente cable que identificaremos será el de señal del medidor de masa a la unidad de mando del motor sobre la temperatura del aire de admisión y su valor se encontrará sobre los 3,3 V.
El último cable y el no menos importante es el de la señal eléctrica del medidor de masa del aire motor a la unidad de mando y nos dará, simplemente con el contacto encendido, un valor del orden de 1 V. Fabricantes como Pierburg ya nos indican que con contacto dado el valor debe encontrarse en 1 V con un margen de 0,02 V, cualquier valor distinto nos indica que el medidor de masa está defectuoso. La señal de salida teórica es de 0 a 5 V, es decir, tiene que variar dependiendo del flujo de entrada de aire en dependencia de la carga solicitada al motor. Arranquemos el vehículo. El voltaje obtenido a ralentí, del orden de un voltio, alcanzará el valor de 3,5 V cuando mantengamos el motor acelerado de forma constante a unas 3.000 r.p.m. Si esta variación no existe, el medidor de masa no estará trabajando de una forma correcta.
OBD (ON BOARD DIAGNOSTIC)
QUE ES EL OBD? OBD (ON BOARD DIAGNOSTIC - DIAGNOSTICO A BORDO) es una normativa que intenta disminuir los niveles de contaminación producida por los vehículos a motor. La Comisión de Recursos del Aire de California (California Air Resources Board - CARB) comenzó la regulación de los Sistemas de Diagnóstico de a Bordo (On Board Diagnostic - OBD) para los vehículos vendidos en California, comenzando con los modelos del año 1988. La primera norma implantada fue la OBD I en 1988, donde se monitorizaban los parámetros de algunas partes del sistema como: • La sonda lambda • El sistema EGR y • ECM (Modulo de control). Una lámpara indicadora de mal funcionamiento (MIL), denominada Check Engine o Service Engine Soon, era requerida para que se iluminara y alertara al conductor del mal funcionamiento y de la necesidad de un servicio de los sistemas de control de emisiones.
Un código de falla (Diagnostic Trouble Code - DTC) era requerido para facilitar la identificación del sistema o componente asociado con la falla. Para modelos a partir de comienzos de 1994, ambos, CARB y la Agencia de Protección del Medio Ambiente (Environmental Protection Agency - EPA) aumentaron los requerimientos del sistema OBD, convirtiéndolo en el hoy conocido OBD II (2ª generación). A partir de 1996 los vehículos fabricados e importados por los USA tendrían que cumplir con esta norma. Según esto OBD II es un conjunto de normalizaciones que procuran facilitar el diagnostico de averías y disminuir el índice de emisiones de contaminantes de los vehículos. La norma OBD II es muy extensa y está asociada a otras normas como SAE e ISO. Estos requerimientos del sistema OBDII rigen para vehículos alimentados con gasolina, gasoil (diesel) y están comenzando a incursionar en vehículos que utilicen combustibles alternativos. El sistema OBD II controla virtualmente todos los sistemas de control de emisiones y componentes que puedan afectar los gases de escape o emisiones evaporativas. Si un sistema o componente ocasiona que se supere el umbral máximo de emisiones o no opera dentro de las especificaciones del fabricante, un DTC (Diagnostic Trouble Code) debe ser almacenado y la lámpara MIL deberá encenderse para avisar al conductor de la falla. El sistema de diagnóstico de abordo no puede apagar el indicador MIL hasta que se realicen las correspondientes reparaciones o desaparezca la condición que provocó el encendido del indicador. Un DTC es almacenado en la Memoria de Almacenamiento Activa (PCM Keep Alive Memory - KAM) cuando un mal funcionamiento es inicialmente detectado. En muchos casos la MIL es iluminada después de dos ciclos de uso consecutivos en los que estuvo presente la falla. Una vez que la MIL se ha iluminado, deben transcurrir tres ciclos de uso consecutivos sin que se detecte la falla para que la MIL se apague. El DTC será borrado de la memoria después de 40 ciclos de arranque y calentamiento del motor después que la MIL se halla apagado. En adición a las especificaciones y estandarizaciones, muchos de los diagnósticos y operaciones de la MIL requieren en OBD II el uso de Conector de Diagnóstico standard (Diagnostic Link Connector - DLC), enlaces de comunicaciones y mensajes standard, DTCs y terminologías estandarizados. Conector de diagnosis El conector del sistema OBDII tiene que cumplir las siguientes especificaciones según la normativa, ISO 15031-3:2004. La normativa estipula que el conector para diagnostico de OBDII o EOBD, debe de estar situado en el compartimento de los pasajeros, cerca del asiento del conductor. Esto es lo contrario a los sistemas anteriores donde el conector estaba en el compartimento motor. El conector estará situado detrás del cenicero o debajo del panel de instrumentos o en la consola central detrás de una tapa que lo cubre.
Código de Falla (DTC) El estándar SAE J2Q12 define un código de 5 dígitos en el cual cada dígito representa un valor predeterminado. Todos los códigos son presentados de igual forma para facilidad del mecánico. Algunos de estos son definidos por este estándar, y otros son reservados para uso de los fabricantes. El códígo tiene el siguiente formato YXXXX (ej, P0308) Donde Y, el primer dígito, representa la función del vehículo: • P - Electrónica de Motor y Transmisión (Powertrain) • B - Carrocería (Body) • C - Chasis (Chassis) • U - No definido (Undefíned) El segundo dígito índica la organización responsable de definir el código, • 0 - SAE (código común a todos las marcas) • 1 - El fabricante del vehículo (código diferente para distintas marcas) El tercer dígito representa una función especifica del vehículo: • 0 - El sistema electrónico completo • 1 y 2 - Control de aire y combustible • 3 - Sistema de encendido • 4 - Control de emisión auxiliar • 5 - Control de velocidad y ralentí • 6- ECU y entradas y salidas • 7 - Transmisión
Debido a la naturaleza del motor de combustión interna de producir potencia utilizable sobre un alcance de velocidad relativamente pequeño, todo automóvil o camión está equipado con una transmisión. La transmisión contiene varios conjuntos de engranajes que ofrecen relaciones variables entre los engranajes activados por el motor y los engranajes que activan al eje de mando eje de tracción. De modo que eligiendo la apropiada relación de engranaje, se puede operar el motor a su velocidad más potente y eficiente.
Transmision manual de dos ejes
Este tipo de cajas de cambio ha tenido su desarrollo fundamentalmente para disposiciones de vehículos con tracción delantera. Estas cajas de cambio sólo poseen dos ejes de forma que no poseen un tercer eje intermediario. El eje primario obtiene su giro directamente del motor y lo transmite a un eje secundario que a su vez acciona el conjunto diferencial. De esta forma el tamaño del conjunto caja-diferencial se reduce quedando todo bajo un conjunto compacto. La transmisión de todo el par mediante sólo dos ejes obliga a los piñones a soportar cargas mucho más elevadas que sus homólogos de las cajas de tres ejes. Por tanto es preciso emplear materiales de mayor calidad en la fabricación de estos piñones.
Funcionamiento
1ª velocidad El desplazamiento del sincronizador de 1ª/2ª (19) hacia la derecha, produce el enclavamiento del correspondiente piñón loco (20) del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario como muestra la figura inferior, obteniendose la oportuna reducción. En esta velocidad se obtiene la máxima reducción de giro, y por ello la mínima velocidad y el máximo par.
2ª velocidad El desplazamiento del sincronizador de 1ª/2ª (19) hacia la izquierda, produce el enclavamiento del correspondiente piñón loco (18) del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario como muestra la figura inferior, obteniendose la oportuna reducción. En esta velocidad se obtiene una reducción de giro menor que en el caso anterior, por ello aumenta la velocidad y el par disminuye.
3ª velocidad El desplazamiento del sincronizador de 3ª/4ª (16) hacia la derecha, produce el enclavamiento del correspondiente piñón loco (17) del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario como muestra la figura inferior, obteniendose la oportuna reducción. En esta velocidad se obtiene una reducción de giro menor que en el caso anterior, por ello aumenta la velocidad y el par disminuye.
4 ª velocidad El desplazamiento del sincronizador de 3ª/4ª (16) hacia la izquierda, produce el enclavamiento del correspondiente piñón loco (14) del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario como muestra la figura inferior, obteniendose la oportuna reducción. En esta velocidad se obtiene una reducción de giro menor que en el caso anterior, por ello aumenta la velocidad y el par disminuye.
5ª velocidad El desplazamiento del sincronizador de 5ª (12) hacia la derecha, produce el enclavamiento del correspondiente piñón loco (14) del eje primario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario como muestra la figura inferior, obteniendose la oportuna reducción. En esta velocidad se obtiene una reducción de giro menor que en el caso anterior, por ello aumenta la velocidad y el par disminuye.
Marcha atrás (M.A.) Cuando se selecciona esta velocidad, se produce el desplazamiento del piñón de reenvio, empujado por un manguito. Al moverse el piñón de reenvio, engrana con otros dos piñones, uno unido a eje primario (9) y el otro lo forma el sincronizador de 3ª/4ª cuya corona externa tiene labrados unos dientes rectos. Una particularidad de los piñones que intervienen en la marcha atrás, es que tienen los dientes rectos en vez de inclinados como los demás piñones de la caja de cambios. Con este mecanismo se consigue una nueva relación, e invertir el giro del tren secundario con respecto al primario. La reducción de giro depende de los piñones situados en el eje primario y secundario por que el piñón de reenvio actúa únicamente como inversor de giro. La reducción de giro suele ser parecida a la de 1ª velocidad.
Sincronizadores
Las cajas de cambio desde hace muchos años utilizan para seleccionar las distintas velocidades unos dispositivos llamados: sincronizadores, cuya constitución hace que un dentado interno ha de engranar con el piñón loco del eje secundario correspondiente a la velocidad seleccionada. Para poder hacer el acoplamiento del sincronizador con el piñón correspondiente, se comprende que es necesario igualar las velocidades del eje secundario (con el que gira solidario el sincronizador) y del piñón a enclavar, que es arrastrado por el tren intermediario, que gira a su vez movido por el motor desde el primario. Con el vehículo en movimiento, al activar el conductor la palanca del cambio para seleccionar una nueva relación, se produce de inmediato el desenclavamiento del piñón correspondiente a la velocidad con que se iba circulando, quedando la caja en posición de punto muerto. Esta operación es sencilla de lograr, puesto que solamente se requiere el desplazamiento de la corona del sincronizador, con el que se produce el desengrane del piñón. Sin embargo, para lograr un nuevo enclavamiento, resulta imprescindible igualar las velocidades de las piezas a engranar (piñón loco del secundario y eje), es decir, sincronizar su movimiento, pues de lo contrario, se producirían golpes en el dentado, que pueden llegar a ocasionar roturas y ruidos en la maniobra. Como el eje secundario gira arrastrado por las ruedas en la posición de punto muerto de la caja, y el piñón loco es arrastrado desde el motor a través del primario y tren intermediario, para conseguir la sincronización se hace necesario el desembrague, mediante el cual, el eje primario queda en libertad sin ser arrastrado por el motor y su giro debido a la inercia puede ser sincronizado con el del eje secundario. Por esta causa, las maniobras del cambio de velocidad deben ser realizadas desembragando el motor, para volver a embragar progresivamente una vez lograda la selección de la nueva relación deseada.
ACONTINUACION SE MUESTRA UNA REPARACION DE UNA TRANSMISION MANUAL DE UN VOLSKVAWEN
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Una transmisiónautomática proporciona varias relaciones de engranajes para igualar la velocidad del motor a la velocidad del vehículo.Una automática es capaz de cambiar por sí misma entre relaciones de engranajes.Una transmisión automática puede permanecer acoplada sin que el motor se pare cuando el vehículo se detiene.
Una transmisión automática se compone básicamente de dos partes: un convertidor de par (o de torque) el que conecta el motor con la caja, y un set de varios engranajes planetarios.
El convertidor de par se compone de un impulsor de bomba, que va conectado directamente al cigueñal, y un rotor de turbina, que va conectado con el eje de los engranajes planetarios. Entre ambos circula aceite, por el cual se transmite la fuerza y el movimiento a la caja de transmision.
El convertidor de par con enclavamiento, también se le denomina de otra manera: "embrague anulador del convertidor". Consta de un embrague que bloquea la turbina del convertidor fijandola a la bomba formando un conjunto compacto. Los resortes o muelles aislantes del embrague contribuyen a amortiguar o retrasar la acción del embrague cuando el convertidor de par entra en el modo de enclavamiento. Estos resortes aisladores también amortiguan los impulsos de potencia del motor cuando la caja de cambios está en directa y el convertidor está enclavado. Realizan la misma función que los resortes de torsión en el disco del embrague normal o estándar.
La unidad de control del cambio automático excita la electroválvula. Esta electroválvula se encarga de abrir o cerrar el embrague anulador del convertidor en función del régimen del motor y del par motor.
Para activar el embrague anulador del convertidor, la electroválvula abre la cámara de aceite que se encuentra delante del embrague anulador. Ello hace que se reduzca la presión de aceite en esta cámara, y la presión de aceite que se genera por detrás del embrague anulador hace que se cierre dicho embrague.
Cuando la electroválvula cierra de nuevo el paso de aceite se vuelve a generar presión por delante del embrague anulador y éste se desactiva.
Otros elementos importantes son las cintas de freno y los embragues. Las cintas de freno son anillos que van conectados al engranaje central, o bien al anillo de engranajes (el engranaje exterior del sist. planetario) y se encargan de bloquear el engranaje, cuando sea necesario. Los embragues conectan o desconectan distintos set de engranajes.
Para hacer todos esos cambios, se una un fluido hidráulico, el que se mueve por un circuito a través de válvulas y bombas. La válvula principal va conectada al cigueñal, y se abre o se cierra de acuerdo a la velocidad de giro del motor; mientras más rápido gira, más se abre y deja salir a mayor presión el fluido. De acuerdo a los cambios de presión, se moverán los accionadores de las cintas de freno y de los embragues.
Frenos de discos
Ademas de las "cintas de freno" estudiadas anteriormente para retener uno de los elementos del tren epicicloidal , se utilizan también los "frenos de discos".
Los frenos de discos se utilizan como hemos comentado para retener un elemento del tren epicicloidal. Son similares a los embragues de discos y poseen asimismo discos interiores y exteriores.
Los discos interiores también están unidos con el elemento giratorio mediante salientes, mientras que los discos exteriores están fijos, apoyados en la carcasa de la caja del cambio.
En la activación, un émbolo hidráulico comprime el conjunto de discos. Al contrario del embrague de discos, el émbolo hidráulico se encuentra fijo.
También en el freno de discos es de importancia el juego entre los discos para un funcionamiento perfecto del acoplamiento de marchas, por lo que se ajusta por separado.
Rueda libre
En algunos modelos de cajas de cambio automática se utiliza una "rueda libre" para el bloqueo de uno de los componentes del tren epicicloidal. La rueda libre tiene la particularidad de bloquear el giro en uno de los sentidos y en el otro sentido permite girar libremente.
Existen varios tipos de ruedas libres:
Rueda libre de rodillos
En los intersticios entre el anillo interior y exterior se encuentran unos rodillos. En el sentido de bloqueo, éstos se colocan en los intersticios que van estrechándose. De este modo se unen los anillos interior y exterior.
Unos muelles oprimen los rodillos en el intersticio, a fin de conseguir un bloqueo seguro.
Cambio Simpson
Se compone de 2 trenes epicicloidales con un piñón central común. El portasatélites de un tren, la corona del otro y el árbol primario están fijamente unidos entre sí.
La impulsión de las marchas adelante se efectúa siempre mediante las coronas. Este tipo se utilizó frecuentemente en el tiempo de los cambios automáticos de tres marchas.
Esta compuesto por dos planetarios (P1 y P2) que forman un solo piñón y también por la unión rígida del portasatélites (PS1) con la corona (C2). La salida del movimiento se realiza en esta disposición por medio del eje portasatélites (PS1), mientras que la entrada de movimiento se efectúa a través de un eje interior (e) al del portasatélites que puede ser unido mediante embrague a los planetas (P1 y P2) o a la corona (C1).
Trenes de engranajes
Ademas de la unión de engranajes epicicloidales para formar un tren de transmisión, existen otros modelos mas eficientes que toman el nombre de sus inventores.
Cambio Ravigneaux
Se compone de 2 trenes epicicloidales con un portasatélites común.
El portasatélites lleva dos juegos de satélites:
satélites cortos de diámetro grande, que engranan en un piñón central pequeño.
satélites largos de diámetro pequeño, que engranan en un piñón central grande y en los satélites cortos.
El cambio Ravigneaux posee sólo una corona, que comprende los satélites cortos. Mediante la corona tiene lugar siempre la salida de fuerza.
Con los cambios Ravigneaux se pueden diseñar cajas con 4 marchas adelante y una marcha atrás.
Por razón de su tipo se construcción compacto, es especialmente apropiado para vehículos de tracción delantera.
Este tipo de acoplamiento "agrupación dos en uno", dos engrananjes epicicloidales formando un solo conjunto, disposición en la que se utiliza una sola corona, común a los dos trenes, cada uno de los cuales esta dotado de sus correspondientes planetarios y satélites. Los planetarios son independientes entre si, mientras que los satélites están enlazados por engrane directo.
1ª velocidad: el movimiento de la turbina es trasmitido directamente al planetario (P1), el cual arrastra en su giro los satélites (S1), que a su vez transmiten el movimiento a los satélites (S2), quienes arrastran la corona (C) en el mismo sentido de giro pero a una velocidad reducida. Hay que destacar que en esta relación de marcha, el portasatélites permanece inmóvil por la acción de la rueda libre sobre el que va montado, girando los satélites sobre sus respectivos, sin movimiento de traslación. Efectivamente, el giro de los satélites (S1) arrastrados por el planetario (P1) tiende a desplazar al portasatélites en sentido de giro contrario al planetario (P1), a lo cual se opone la rueda libre sobre la que se monta este eje portasatélites.
2ª velocidad: se activan el embrague El y el freno F2, con lo cual, el movimiento de la turbina está aplicado al planetario (P1), mientras que el (P2) se mantiene inmovilizado. En estas condiciones, el planetario (P1) da movimiento a los satélites (S1) y éstos a los (S2), quienes, a su vez, arrastran la corona (C), rodando al mismo tiempo sobre el planetario (P2) con un movimiento de traslación. Con ello se obtiene una relación de desmultiplicación menor que en el caso anterior.
3ª velocidad: se activan El y E2, con lo cual, el giro de la turbina es transmitido a la vez a ambos planetarios (Pl) y (P2), los cuales tienden a arrastrar a sus respectivos satélites (S1) y (S2). Como estos satélites están engranados entre sí y tienden a girar en sentido contrario unos de los otros, se produce un bloqueo del tren epicicloidal, como consecuencia del cual la corona es arrastrada a la misma velocidad de giro de los planetarios, obteniéndose así la directa.
Marcha atrás: se activan el embrague E2 y el freno F1, con lo cual, el movimiento de la turbina es transmitido al planetario (P2), mientras el portasatélites es bloqueado. En estas condiciones el planetario (P2) transmite movimiento a los satélites (S2) directamente, que girando sobre sus ejes, sin translación, arrastran la corona (C) en sentido contrario al giro del planetario, obteniéndose así la marcha atrás.
Aceite de cambio automático = ATF (Automatic Transmission Fluid)
El aceite en el cambio automático ha de cumplir en su circuito diferentes requerimientos:
transmitir fuerzas (en el convertidor de par)
efectuar acoplamientos (en los elementos hidráulicos del cambio).
establecer valores de fricción (en los embragues y frenos de discos, en el embrague de anulación del convertidor de par)
engrasar piezas (todas las piezas rotatorias del cambio)
evacuar calor
transportar residuos de abrasión.
Estas tareas las tiene que realizar el aceite en un margen de temperatura de -30°C a 150°C (puntos de medición de la temperatura en el cárter de aceite del cambio).
Durante el cambio de marchas, en los embragues y frenos de discos se pueden alcanzar por un breve tiempo incluso temperaturas de 250°C a 400°C. El aceite deberá cumplir todas las tareas en cualquier condición.
En especial en los aceites utilizados en este tipo de cambios, se mejora el índice de viscosidad para garantizar un líquido constantemente espeso en todo el margen de temperaturas.
En todo el mundo se reconocen los estándares para el aceite hidráulico de transmisión establecidos por General Motors (ATF Dexron) y Ford (ATF Mercon).
Nivel/temperatura del aceite
El nivel y la temperatura del aceite influyen enormemente sobre el perfecto funcionamiento de un cambio automático. Por esa razón, los cambios automáticos poseen un termosensor, que mide la temperatura del aceite
Circuito hidráulico y bomba de aceite
En el cambio automático, el convertidor, la electrónica y los engranajes planetarios están convenientemente asistidos con la hidráulica.
En el cambio automático, el que hace el trabajo definitivo es el aceite. Por ello, el aceite y el equipo hidráulico tienen también especial importancia en el cambio automático, pues sin aceite se pierden todas las funciones del cambio de marchas.
El aceite adquiere presión por efecto de una bomba que impulsa el aceite por el circuito hidráulico. En casi todos los cambios automáticos, como bomba de aceite se utiliza una bomba meniscal. La acciona el motor del vehículo al régimen del mismo.
Las bombas en forma de menisco son robustas, de funcionamiento seguro y generan la necesaria presión de trabajo (hasta unos 25 bares).
Ellas aseguran el suministro de aceite
a los elementos del cambio
al mando del cambio
al convertidor de par hidrodinámico
a todos los puntos de lubricación del cambio.
El aceite se enfría en un pequeño circuito aparte mediante el líquido refrigerante del motor. En el dispositivo hidráulico del cambio (dispuesto usualmente debajo del mismo) tiene lugar la regulación y distribución de la presión.
Distribuidor hidráulico del cambio
Este distribuidor hidráulico representa la central de mando para la presión del aceite. En él se regula la presión del aceite, con arreglo a las señales del mando electrónico del cambio y
se distribuye a los elementos del cambio. Por regla general, el distribuidor hidráulico se compone de varias carcasas de válvula.
Una carcasa de válvulas representa el cuerpo para todas las válvulas que se se encuentran allí (válvulas de conmutación, válvulas magnéticas de regulación, válvulas reguladoras de presión). Además, contiene los canales de aceite de acuerdo con el esquema hidráulico.
Los canales de aceite en la carcasa de válvulas están conducidos sin cruzamiento. Los cruzamientos necesarios se diseñan mediante orificios dispuestos en un bloque intermedio. De este modo se pueden formar vías de aceite en diferentes carcasas de válvulas que se encuentran superpuestas.
Las válvulas activadas eléctricamente por la unidad de control electrónica (válvulas magnéticas) están caladas desde el exterior en las carcasas de válvulas. De este modo, son fácilmente accesibles y cambiables para trabajos del Servicio.
El dispositivo hidráulico del cambio, además de sus enlaces eléctricos con la unidad de control electrónica, está unido mecánicamente con la palanca selectora mediante una corredera
manual.
El dispositivo hidráulico suele estar montado debajo del cambio. En tal caso, la caja del cambio contiene parte de los canales de aceite. Los canales de aceite también pueden estar dispuestos en una placa aparte.
