En EEUU al contrario que en UE la mayoría de las cajas de cambio son automáticas.
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Las cajas de cambio automáticas usan el convertidor de par hidráulico (ya visto en otra entrada) como sistema de embrague, pues el giro no se interrumpe y debe ser progresivo en estas cajas. Al ser un sistema automático la gestión del cambio de marchas lo realiza una centralita y no se necesita un pedal de embrague, solo tenemos que seleccionar si queremos dejar el vehículo estacionado, circular por ciudad o por autovía de forma deportiva (hay varias opciones).
Podemos tener selector de palanca
P -- Posicion PARKIN
R -- Marcha atrás
N -- Punto muerto y posición de arranque
D -- Urbano y carretera
S-- Conducción deportiva en Autovía
Cambio secuencial:
- 1 -- Reduce una velocidad al seleccionarlo adaptandose a las circunstancias
+1 -- Aumenta una velocidad
Posiciones límite (4, 3, 2): Al seleccionar 3 por ejemplo, solo van entrar las marchas de 1ª a 3ª.
*** Configuración básica (Existen más configuraciones)
La mayoría de los cambios automáticos o cajas de cambios automáticas emplean, como hemos visto anteriormente, trenes epicicloidales y para cambiar de relación transmisión o marcha es necesario frenar alguno de sus elementos o unirlos entre sí.
Para frenar una parte del tren epicicloidal se emplean frenos, para poner dos partes en unión se emplean embragues y estos se accionan pilotados hidráulicamente y electronicamente controlados por una centralita que procesa distintas informaciones que llegan de los distintos captadores del vehículo: pedal de embrague, volante motor, etc.
Una caja de cambios automática convencional tiene los siguientes elementos:
trenes epicicloidales (ya vistos en la anterior entrada), frenos, embragues, ruedas libres, sistema de bloqueo para aparcamiento, bomba de aceite, bloque de válvulas, sensores, módulo o centralita del cambio, rodamientos, etc.
Antaño, también había cajas de cambio automáticas que se genstinaban mecánicmente (captador de depresión de admision, regulador centrífugo de salida, sensor de posición del pedal de acelerador, posición de la palanca y sensonr kick-down), hoy en día ya es todo electrónico.
Antaño, también había cajas de cambio automáticas que se genstinaban mecánicmente (captador de depresión de admision, regulador centrífugo de salida, sensor de posición del pedal de acelerador, posición de la palanca y sensonr kick-down), hoy en día ya es todo electrónico.
2 plato regulador almenado de bloqueo
3 embrague de una vía
4 freno de cinta anterior
5 embrague anterior
6 embrague posterior y toma directa
7 freno de cinta posterior
8 convertidor ( formado por Impulsor (o bomba), reactor y turbina)
9 bomba hidráulica
10 servo del freno de cinta posterior
11 caja comandada (válvulas limitadoras de presión, electroválvula de modulación, válvula manual, válvula de progresividad, válvulas de secuencia, válvula de corte)
12 membrana de presión
13 servo del freno anterior
FRENOS : de cinta y de discos
Los frenos de cinta simplemente consisten en una cinta que se cierra sobre una corona (generalmente), esta se cierra y frena el elemento que rodeal al ser tirada por algún sistema como un émbolo hidráulico. Tiene la desventaja que provoca esfuerzos radiales extra.
Los frenos de discos consisten en que parte de los discos están unios a una parte del o elemento del tren epicicloidal y el otro conjunto de los discos están unidos a la carcasa de la propia caja de cambios. Estos discos laternativos friccionan entre sí a través de algún sistema como puede ser un plato o émbolo coaxial.
EMBRAGUES:
Los embragues de discos son semejantes a los frenos de discos, solo que en vez de estar parte de los discos unidos a la carcasa de la caja, están unidos a otro elemento del tren epicicloidal. Transmiten el par entre distintos trenes epicicloidales o entre dos elementos de un mismo tren epicicloidal.
CRUCE DE VELOCIDADES:
Es importante tener en cuenta el cruce de dos elementos de mando de una caja de cambios automática, pues cuando un elemento deja de actuar el otro comienza a acerlo, es decir, se hace con progresividad.
Uno desactivado y otro activado.
Cuando uno empieza a perder presión de accionamiento el otro empieza a ganarlo, de manera que justo en el cruce de las graficas hay un 50% y un 50% de resbalamiento en cada uno de los elementos.
Con lo cual, el cambio o cruce entre velocidades tiene una progresión con alte efectividad.
CRUCES A DESTIEMPO O ANTES DE TIEMPO (se fuerza el sistema):
Cuando esto no sucede así, o se pierde par por el retraso en la activación de uno (o varios) de los elementos de mando.
Con esto tendremos unos cambios de régimen bruscos a baja revoluciones y perdida evidente de par.
Cuando el accionamiento de los elementos se adelanta se produce un sobre accionamiento superando el porcentaje de transpaso de par con lo cual se fuerza el sistema y se nota en el cambio de régimen (a muchas vueltas).
Estos son algunos de los problemas que supone este tipo de desajuste.
RUEDA LIBRE: Como se puede apreciar, dependiendo en qué sentido gire, hacia un lado el piñon puede girar libre respectto al eje, pero en el otro quedan bloqueados.
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DISPOSITIVO DE APARCAMIENTO:
El dispositivo de aparcameinto, se basa en un sistema que bloquea el giro de salida de caja de cambios cuando el vehículo está estacionado (PARKIN)
El sistema puede ser del siguiente tipo, accionando mecánicamente(gestión electrónica) un trinquete que se enclava en una rueda dentada.
Si por da la casualidad que el tope de la palanca de bloqueo coincide con un diente de la rueda un sitema complementario (muelle) hace que al más mínimo movimiento del vehículo, el trinquete se ajuste rápidamente en un hueco de la rueda dentada.
KICK-DOWN
Cuando pisamos el pedal de aceleración a fondo de manera muy repentina, a través de un conmutador que hay en el pedal o através del mismo sensor de pedal la gestión eléctrónica del vehículo interpreta que estamos en una situación límite o extrema en la cual el vehículo aumenta puntualmente la velocidad. Esto fuerza el sistema de la caja de cambios relizando un cruce no del todo adecuado, pero neceario según las circunstancias. Para ello primero baja de velocidad subiendo rápidamente de revoluciones, con lo cual partiendo de este punto, se pueden realizar cambios a velocidades superiores, aunque de manera más revolucionada (aumento seguridad activa y proporciona potencia máxima).
Sensor de pedal:
BOMBA DE ACEITE
La bomba de aceite se vuelve imprescindible para que haya presión en el circuto y puedan funcionar los elementos de mando, además de la refrigeración de sistema.
ELECTROVÁLVULAS
Dentro del bloque tenemos distintos tipos de válvulas, unas de control electrónico directo y otras que son contraladas a su vez por otras válvulas.
BLOQUE DE VALVULAS CON CENTRALITA HIDRÁULICA
En el bloque de válvulas se traducen en acciones todas las ordenes enviadas por la centralita, tras analizar esta las distintas informaciones recibidas de los captadores.
Autodidáctico de Cambio Automático
Enlace con mas detalles
ESQUEMA GENÉRICO DE CAJA DE CAMBIOS
ESQUEMA DE TRANSMISIÓN DE FUERZA DE LAS CAJAS AUTOMÁTICAS:
Estos esquemas indican qué elementos de mandos están accionados y a través de qué trenes y partes del tre ( y en qué orden) se realiza la transmisión del giro.
CAJAS DE CAMIOS SEMI-AUTOMÁTICAS
Como hemos visto en otras entradas, las cajas de cambios semiautomáticas, pueden ser de distintos tipos. Aunque aquí nos vamos a fijar en las cajas de cambios s.a. de dos grupos, uno es plenamente automático y el otro nos ayuda a desmultiplicar aun más de forma manual.
VARIADORES O CAMBIOS AUTOMÁTICOS CVT / TRANSMISIÓN CONTINUAMENTE VARIABLE
Este sistema consite en dos poleas que son variables (accionados con motores que aproximan las caras o conos de las poleas), cuando una polea se encuentra cerrada la corroea o cadena exterior está casi por su canto, mientras que la otra se encuentra abierta alojando dicha correa en un diámetro mucho más inferior. A mayor diámetro, menor velocidad, a menor diámetro mayor velocidad.
En este tipo de sisteas no hay cambios bruscos de velocidad, siempre es progresivo,
Ventajas: Reducen el consumo de combustible (no hay cambios de régimenes bruscos, siempre progresivos), mejoran la seguridad activa (está constantemente enviado par a las ruedas de manera muy progresiva) y dan un mayor confort en la conducción (en este tipo de sisteas no hay cambios bruscos de velocidad, siempre es progresivo).
CVT - CAMBIO TOROIDAL
El sistema de funcionamiento es el mismo, lo que ocurre es que en vez de 2 poleas hay 2 conos y el método que se emplea para la transmisión entre ambos es a base de rodillos que funcionan como se muestran en las figuras:
CORREAS Y CADENAS PARA CVT
Los elementos de unión entre ambas poleas son cintas cerradas metálicas en las que se insertan pequeñas chapas que sirven de unión a lo largo de toda las cintas y que las unen entre sí.
También se emplean cadens como sistema de unión.
Este tipo de cajas de cambio automáticas aunque sean muy versátiles, al igual que en los inicios de las primeras cajas de cambio automáticas, están tardando en integrarse, no solo por la economía que conlleva en sí una caja automática, sino porque con su progresividad, se elimina la sensación deportiva que da un vehículo con sus cambios de vueltas.
Es algo parecido a lo que ocurre con los cambios automáticos en Europa, están costando integrarlos porque en general se prefiere un cambio manual por economía y costumbre (esto poco a poco va cambiando).
SISTEMA DSG - Direkt Schaltgetiebe (Caja automática con doble embrague)
Este tipo de caja de cambios ya lo estuvimos viendo anteriormente junto a embragues automatizados.
En este cambio, antes del cambio de marcha, los selectores están preparados para que cuando un eje deja de transmitir el otro ya está transmitiendo, de manera que siempre existe una transmisión de par con unos altibajos mínimos.
En el siguiente esquema se puede visulaizar el funcionamiento de este tipo de caja de cambios, que se diferencia en una convencional en que está gestionada electrónicamente y que tiene dos embragues que controlan dos ejes coaxiales distintos.
Físicamente se ven girar todos los ejes, pero en cada cambio la transmisión de par va cambiando de camino (ejes con sus correspondientes piñones).
Más adelante se procurará realizar una entrada al respecto con todo esto.
Enlace a pagina web relacionada
Mitos de las cajas de cambios automáticas:
http://transmisionesboedo-cajasautomaticas.blogspot.com.es/
Historia de los cambios automáticos:
http://cajas-automaticas.blogspot.com.es/