FORMACIÓN CAJAS DE CAMBIO

Autor: Francisco Barbadillo Divassón

 

 

 

En este curso de cajas de cambio automáticas, se pretende el conocimiento de la estructura y control electrónico, de estos sistemas, implantados en los vehículos. Se desarrollan diferentes tipos de cambio automático  de los más habituales y conocidos.

 

 

TEMARIO DEL CURSO

 

SISTEMAS DE CAMBIO AUTOMÁTICO

 

5 MARCHAS 09A/09B

6 MARCHAS 09D

DSG 02E

Información general

Configuración básica del cambio

Arquitectura del cambio

Configuración básica del cambio

Mando del cambio

Desarrollo de par

Estructura del sistema

Componentes electrónicos

Unidad del control

Sensores

Actuadores

Esquemas de funciones

Autodiagnóstico

Introducción

Posiciones de la palanca selectora

Arquitectura de la caja de cambios

Cuadro general del sistema

Sensores

Actuadores

Esquema de funciones
 

Introducción

Palanca selectora

Arquitectura del DSG

Modulo Mecatronic

Unidad de mando electrohidráulica

Circuito de aceite

Estructura del sistema

Sensores

Actuadores

Esquema de funciones

Enlace al CAN-Bus

Diagnosis

Servicio           

 

 

CAJA DE CAMBIOS AUTOMATICA DE MARCHAS 09A/09B

INFORMACION GENERAL

 

El nuevo cambio automático de 5 marchas, igual como sucede con el cambio automático de 4 marchas de los modelos Polo y Lupo, es un producto del renombrado fabricante de transmisiones automáticas Jatco. La adaptación al vehículo y la implementación del software para las unidades de control han sido llevadas a cabo en colaboración con los ingenieros de Volkswagen.

 

 


 

Se distingue por los siguientes componentes y funciones:

 

-       Cambio automático de las cinco marchas mediante programas de conducción supeditados al conductor y a las condiciones de la marcha.

 

-       Un programa de conducción en función de la resistencia que se opone a la marcha (detecta resistencias a la marcha, tales como subidas y bajadas, conducción con remolque y viento contrario)

 

-       Tiptronic

 

-       Indicador de las marchas en el cuadro de instrumentos

 

-       Bloqueo anti extracción de la llave de contacto

 

-       Convertidor de par con embrague anulador del convertidor de par

 

-       Desacoplamiento en parado

 

Detiene el vehículo estando seleccionada una gama de marchas adelante; pone la transmisión en punto muerto.

 

Ventaja: El vehículo no tiende a desplazarse, lo cual se traduce en un menor consumo de combustible y unas menores emisiones contaminantes.

 

 


VISTA DEL GRUPO Y DETALLE DE LLENADO ACEITE

 

Para explicar el funcionamiento del cambio en este curso, empleamos representaciones gráficas esquematizadas, que, por cuanto a la información gráfica, no consideran en todos los casos la posición de montaje o las proporciones.

 

ARQUITECTURA DEL CAMBIO

 

El convertidor de par

 

Está equipado con un embrague anulador, que a regímenes superiores transmite el par del motor directamente al árbol primario del cambio.

 

El embrague anulador del convertidor de par, cierra de forma regulada por la unidad de control.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Así funciona:

 

Si tomando como base el régimen y el par del motor, la unidad de control del cambio decide que resulta más económico cerrar el embrague anulador, lo efectúa excitando la electroválvula N91.

 

La electroválvula abre la cámara de aceite ante el embrague anulador, de modo que se pueda descargar la presión del aceite. Debido a ello predomina la presión de aceite detrás del embrague, haciendo que éste cierre.

 

Si la electroválvula N91 cierra el caudal de paso se vuelve a presurizar el aceite ante el embrague, haciendo que abra.

 

 

LOS FRENOS

 

En el cambio automático asumen la función de establecer las transmisiones de las marchas a base de retener componentes específicos en el conjunto planetario. En el cambio automático de 5 marchas se implantan diversos tipos de frenos, dos frenos multidisco y un freno de cinta.

 

FRENOS DE DISCO



Funcionan básicamente igual que los embragues de discos múltiples. Constan asimismo de dos paquetes de discos, que se comprimen por fuerza hidráulica. Contrariamente a los embragues, que impulsan componentes móviles del conjunto planetario, los frenos multidisco retienen estos componentes.

En el caso del freno B1, un paquete de discos se encuentra comunicado con las carcasa del cambio y el otro con el portasatélites del grupo planetario I.

Si el freno ha de retener al portasatélites, la unidad de control envía aceite ATF a presión a través de la caja de selección hacia el paquete de discos múltiples.

 

Hasta aquí se muestra un pequeño funcionamiento de una caja automática de 5 velocidades, en el curso se informa del funcionamiento de los componentes de la caja así como del control electrónico tanto en sensores como en actuadores según se muestra a continuación

 

 

CAJA DE CAMBIOS AUTOMATICA DE MARCHAS 09D

Cambio automático de 6 marchas 09D

 

Ha sido desarrollado por AISIN Co., LTD, un prestigioso fabricante japonés de cambios automáticos, que es también quien lo fabrica.

 

Para desarrollar el software de las unidades de control se ha aprovechado la amplia experiencia de los ingenieros de Volkswagen en programas de conducción gestionados por lógica difusa en función de las condiciones y resistencia de la marcha.

 

Este cambio automático de 6 marchas, con un diseño muy compacto, se introduce por primera vez en el Volkswagen Touareg.

 


IDENTIFICACIÓN DEL CAMBIO

 

 

 


         ETIQUETA IDENTIFICATIVA TIPO DE CAMBIO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Entre las particularidades del cambio cabe destacar:

 

● Programas de cambios de marcha gestionados por lógica difusa en función del tipo de conductor, así como de las condiciones y resistencia de la marcha.

 

● Un embrague anulador del convertidor de par regulado

● Carga de ATF de por vida.

 

● Una función de retención en pendientes que impide que el vehículo salga rodando hacia atrás, a la vez que permite iniciar la marcha con facilidad en los ascensos.

 

● Tiptronic con palanca selectora y con mandos en el volante

 

 

 

PALANCA SELECCIÓN MARCHAS

 

 



Imán para bloqueo de palanca selectora en “P” N380

 

Se encuentra también en el caballete de la palanca selectora, al igual que el imán para bloqueo de la palanca selectora.

 

Su función es bloquear la palanca selectora en “P” cuando el encendido esté desconectado.

 

Para poder accionar la tecla de bloqueo, el encendido deberá estar conectado.

 

Así funciona

 

Cuando el encendido está desconectado, el imán N380 no recibe corriente y mantiene la palanca selectora bloqueada en la posición “P”.

 

Al conectarse el encendido, el imán N380 recibe corriente del borne 15 y se desactiva el bloqueo.

 

El conmutador F319 le indica a la unidad de control para autorización de acceso y arranque que la palanca selectora se encuentra en “P”.

 

Consecuencias en caso de ausentarse la señal

 

Si se ausenta una de las señales o se avería el imán para bloqueo de la palanca selectora en “P” N380, no se podrá sacar la palanca selectora de la posición “P”.

 

Para poder remolcar el vehículo hay que desactivar manualmente el bloqueo. Para ello hay que retirar la cubierta de la consola central y accionar el imán con la mano.

 

Al mismo tiempo hay que mover la palanca selectora para sacarla de “P”.

 

 

 

Hasta aquí se muestra un pequeño funcionamiento de una caja automática de 6 velocidades, en el curso se informa del funcionamiento de los componentes de la caja así como del control electrónico tanto en sensores como en actuadores según se muestra a continuación.

 

 

 

 

CAMBIO AUTOMATICO DSG 02E

INTRODUCCION

 

El mundo actual de las transmisiones está dominado en Europa por los cambios manuales y en los EE.UU. y Japón por los cambios automáticos. Ambos tipos de transmisiones tienen sus ventajas y desventajas específicas.

 

 

 

 


El cambio automático DSG consta, en esencia, de dos transmisiones parciales independientes.

 

Cada transmisión parcial está estructurada como sí fuera un cambio manual, en lo que respecta a su funcionamiento. Cada transmisión parcial tiene asignado un embrague multidisco.

 

Ambos embragues multidisco trabajan en aceite DSG. El sistema Mecatronic se encarga de abrir y cerrar los embragues de forma regulada, en función de la marcha que se ha de conectar.

 

Con el embrague multidisco K1 se conecta el flujo de fuerza de las marchas 1, 3, 5 y de la marcha atrás.

 

El arrastre de fuerza de las marchas 2, 4 y 6 se conecta por medio del embrague multidisco K2.

 

Básicamente siempre hay arrastre de fuerza en una de las transmisiones parciales, mientras que en la otra ya se preselecciona la marcha siguiente, pero todavía con el embrague abierto para la marcha en cuestión.

 

Cada marcha tiene asignada una unidad convencional de sincronización y mando equivalente a la de un cambio manual.

 

 

Las ventajas de un cambio manual son, entre otras:

 

● un alto grado de rendimiento

así como robustez y deportividad.

 

 

Las ventajas de un cambio automático son, entre otras:

 

un alto nivel de confort, sobre todo al cambiar las marchas, lo cual se realiza sin interrumpir la fuerza de tracción.

 

Ante estos hechos, Volkswagen se planteó la meta de combinar las ventajas de ambos mundos de las transmisiones en una generación completamente nueva, denominada cambio automático DSG.

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

Debido a su concepción con dos embragues multidisco y diferentes programas de cambios automáticos, viene a satisfacer el alto nivel de exigencias que plantean los conductores al confort de las transmisiones automáticas.

 

Aparte de ello ofrece la posibilidad de intervenir de forma directa y cambiar de marchas de forma instantánea y exenta de tirones, lo cual también representa el máximo nivel de pureza en lo que respecta al placer de la conducción con un cambio manual.

Y cabe observar que el consumo de combustible se halla al nivel del de vehículos económicos con cambio manual.

 

>

Las características específicas del cambio automático DSG son:

 

● Seis marchas adelante y una marcha atrás

● Programa de conducción normal <<D>>, programa de conducción deportiva <<S>>, así como conmutador Tiptronic en la palanca selectora y en el volante de dirección (opción)

Mecatronic – una unidad de control electrónica y electrohidráulica constituye una sola unidad alojada en el cambio

● Función de retención en pendientes <<hillholder>>; si el vehículo parado con el freno accionado sólo levemente tiende a desplazarse, el sistema aumenta la presión en el embrague y retiene el vehículo en parado

● Regulación creep de la fuga lenta; permite que el vehículo se mueva en <<marcha lentísima>>, por ejemplo al aparcar sin pisar el acelerador

● Un programa de marcha de emergencia

Con la función de emergencia y según el tipo de fallo que haya ocurrido, ya sólo se puede circular en I y III marchas o solamente en II marcha.

 

 

 

CIRCUITO DE ACEITE

 

 

El DSG tiene un circuito de aceite en común para todas las funciones del cambio.

 

El circuito contiene un total de 7,2 l de aceite para cambio DSG.

 

El aceite tiene que satisfacer los siguientes requisitos:

 

-       Asegurar la regulación de los embragues y la gestión hidráulica

-       Tener una viscosidad estable en toda la gama de temperaturas

-       Resistir cargas mecánicas de alto nivel

-       No permitir la espumificación

 

Las funciones asignadas a este aceite son:

 

-       lubricación/refrigeración del embrague doble, de las ruedas dentadas, árboles, cojinetes y sincronizadores, así como

-       mando del embrague doble y de los émbolos para los actuadores de cambio

 

Un radiador de aceite, sometido al flujo del líquido refrigerante del motor, se encarga de que la temperatura del aceite no sobrepase los 135 ºC.

 

 

 

 

 

 


CONJUNTO MECATRONIC

 

MODULO MECATRONIC

 

Mecatronic

 

El módulo Mecatronic está alojado en el cambio, bañado en aceite DSG. Consta de una unidad de control electrónica y una unidad de mando electrohidráulica.

 

La Mecatronic constituye la unidad de mando central del cambio. En ella confluyen todas las señales de los sensores y todas las señales de otras unidades de control; pone en vigor y vigila todas las actuaciones.

 

En esta unidad compacta hay doce sensores.

 

Solamente dos sensores van dispuestos fuera de la Mecatronic.

 

Gestiona y regula hidráulicamente la función de ocho actuadores de cambio a través de seis válvulas moduladoras de presión y cinco válvulas de conmutación; controla y regula asimismo la presión y el flujo del aceite de refrigeración de los dos embragues.

 

La unidad de control para Mecatronic memoriza (autoadapta) las posiciones de los embragues, las posiciones de los actuadores de cambio al estar engranada una marcha y hace lo propio con la presión principal.

 

 

Hasta aquí se muestra un pequeño funcionamiento de una caja automática de 6 velocidades, en el curso se informa del funcionamiento de los componentes de la caja así como del control electrónico tanto en sensores como en actuadores según se muestra a continuación.

 

 

 

Bibliografía

En la confección de este documento se han utilizado imágenes diversas de publicaciones técnicas de fabricantes de automóviles. Estas publicaciones están extraídas de los manuales o documentación de los fabricantes que suelen entregar en sus cursos de formación técnica. (Bosch, Volkswagen, Audi….).

 

Esto es un resumen de las materias que se imparten en el curso de formación de Cajas de cambios. Para consultas sobre este curso pueden dirigirse a la siguiente dirección www.tecnomovil.com o enviar mail a tecnomovil@tecnomovil.com .

 

 (c) Copyright TECNOMOVIL. 2011. Todos los derechos reservados

Autor: Francisco Barbadillo Divassón