INDICE:
Caja de cambios automática……………………………………………………..Pá gina-1
Elementos que la constituyen………………………………………………… ...Página-3
Cambios automáticos sin centralita eléctrica………………………………..Página -15
Esquema de transmisión de fuerza en las cajas automáticas………...……Página -16
Funcionamiento del cambio automático ZF 5 HP 30…………………..……Página-16
Cambios semiautomáticos………………………………………………..……Página -17
Variadores o cambios automáticos CVT………………………………...……Página -17
Cambio automatizado……………………………………………………..……Página -18
Lubricación de las ca jas de cambio…………………… cambio………………………………… ………………………Página …………Página-21
Mantenimiento del cambio automático………………………………………Página -22
Verificación de las cajas de cambios automáticas…………………..………Página-22
Caja de cambios automática
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La caja de cambio automática ocupa la misma posición en la cadena cinemática que la caja manual. Las cajas automáticas realizan las funciones básicas encomendadas al cambio manual pero con funciones añadidas y mejorada, gracias a la incorporación de la gestión electrónica. Las funciones que realizan las cajas automáticas son las siguientes: • Conseguir las relaciones de transmisión. • Realizar la marcha atrás. • Cambiar de velocidad automáticamente. • Cambiar las velocidades sin interrumpir la entrada de fuerza. fuerza. • Realizar la función (P parking). Si la palanca no se encuentra en la posición (P) bloqueada, no se puede sacar la llave de contacto. Las cajas automáticas necesitan un convertidor de par que hace la función de embrague entre el motor y la caja. El convertidor de par y el cambio forman un conjunto que comparte el circuito hidráulico y la gestión electrónica. Los vehículos que equipan cajas automáticas no disponen de pedal de accionamiento de embrague. El cambio de velocidad se realiza con carga, sin necesidad de interrumpir la transmisión de fuerza del motor. El circuito electrónico e hidráulico de la caja automática dispone de componentes que aparecen en el siguiente esquema:
El cambio automático combina los circuitos siguientes:
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Electrónicos
Mecánicos
Hidráulicos
El resultado final es un conjunto complejo que dispone de circuitos hidráulicos, electrónicos y mecánicos interrelacionados entre sí.
El circuito eléctrico de un cambio automático dispone de los captadores siguientes: sensores de temperatura del aceite del cambio G93, captador rpm de entrada del cambio G38, captador de la velocidad de marcha G68, captadores de posición del acelerador y “Kick-down” G79 y G185, interruptor de frio F y F47, captador del régimen del motor G28 y posición de la palanca selectora F125. El cerebro de todo el circuito es el modulo de gestión electrónica J217, el modulo recibe las señales eléctricas de todos los captadores de sus circuitos y de otros captadores asociados a otros módulos del vehículo por la red CAN BUS. Las señales son procesadas para activar con señales eléctricas los actuadores del circuito: electroimán de la palanca selectora N110, relé de bloqueo del arranque J226, caja de corredores con válvulas electromagnéticas y unidad del cuadro de instrumentos J285.
El circuito hidráulico del cambio automático dispone de todos los componentes de un circuito hidráulico normal: deposito, aceite ATF, bomba de presión, electroválvulas, válvulas limitadoras de presión, cilindros actuadores, etc. El circuito hidráulico realiza las funciones siguientes: • Lubrica todas las partes móviles de la caja y envía el cabal de aceite que necesite el convertidor de par. • Transmite el par de transmisión en el convertidor. • Actúa sobre los émbolos del embrague y los frenos de los trenes epicicloidales para conseguir las diferentes relaciones de transmisión.
El conjunto mecánico es el encargado de transmitir y transformar el par del motor. Usa trenes epicicloidales, rodamientos, frenos y embragues de disco y cinta bañadas en aceite, ruedas libres, mecanismos de parquin, etc.
Elementos que la constituyen
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El principal elemento del cambio automático es el tren epicicloidal. El resto de elementos que disponen las cajas se pueden considerar colaboradores del tren y ayudan al tren epicicloidal a realizar las diferentes relaciones de transmisión. Las cajas automáticas están formadas por los componentes siguientes: • Trenes epicicloidales. • Frenos y embragues. • Rodamientos y ruedas libres. • Dispositivo de aparcamiento. • Bomba de aceite. • Caja de válvulas. • Sensores. • Centralita electrónica.
Trenes epicicloidales son un conjunto formado por un juego de embragues epicicloidales, piñón planetario, satélites y corona de dentado interior. Los trenes epicicloidales se usan para obtener las relaciones de transmisión de cada velocidad, substituyen las parejas de ruedas dentadas de las cajas manuales. La transmisión que se realiza con un tren epicicloidal es más versátil y dispone de más relaciones de transmisión que en las transmisiones realizadas con pares de ruedas dentadas. Los trenes epicicloidales ofrecen las siguientes ventajas: • Permiten realizar diversas relaciones de transmisión, según se frene o se accione un componente del tren. • Son capaces de invertir el sentido de giro de la transmisión; por ejemplo, para realizar la marcha atrás (no es necesario el tercer piñón) • Realizan el cambio de velocidad con carga, y no es necesario cortar la salida de fuerza del motor para realizar el cambio de marcha.
Constitución del tren epicicloidal
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Está constituido por un eje de accionamiento y un piñón central mencionado planetario o solar. Girando y engranados sobre el piñón se sitúan los satélites, que giran sobre su eje, y al mismo tiempo, una placa une todos los ejes de los satélites y transmiten el giro por el eje porta satélites. Los piñones satélites engranan sobre una corona de dentado interior, formando un conjunto de engranajes con tres elementos: • Piñón planetario con eje de accionamiento. • Piñones satélites y eje de la placa porta satélites. • Corona con dentado interior y el eje de accionamiento. En resumen, un tren epicicloidal sencillo está formado por un piñón planetario, tres o cuatro satélites y una corona de dentado interior y los ejes de entrada y salida de transmisión de movimiento de cada componente.
Acoplamiento de trenes Simpson, Ravigneaux y Wilson
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Con un solo tren epicicloidal a la caja de cambios, y que tenga un eje de entrada y otro de salida del par, se puede obtener una relación de desmultiplicación y una marcha directa. Cuando se necesitan más relaciones de transmisión, es necesario disponer de diversos trenes epicicloidales entrelazados entre sí. El sistema de unión que más se usan son: el acoplamiento tipo Simpson, Ravigneaux y el Wilson. Unión de trenes tipo Simpson Consiste en disponer dos trenes epicicloidales iguales, unidos por un piñón planetario común para los dos trenes; el resto de elementos se acoplan entre sí. La corona del tren 1r se encuentra unida con el eje porta satélites del 2n tren y el eje de salida de fuerza. La entrada de fuerza se puede realizar por el eje porta satélites del tren 1r, el eje de la corona del 2n tren y por el eje de los planetarios comunes, dependiendo de la velocidad.
Acoplamiento tipo Simpson Acoplamiento tipo Ravigneaux Este sistema acopla dos o tres trenes en un solo conjunto; por eso, dispone de una sola corona de dentado interior. Los satélites que se acoplan en el mismo eje, tienen diferentes dentados para engranar los diferentes piñones planetarios.
Acoplamiento tipo Ravigneaux
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Acoplamiento tipo Wilson
El acoplamiento Wilson usa diversos trenes epicicloidales colocados en serie y acoplados entre sí. La entrada de fuerza se realiza a través del eje de los planetarios del primer tren, el eje porta satélites del primer tren se acopla al eje del planetario del segundo tren, la salida del par se realiza por el eje porta satélites del último tren.
Acoplamiento tipo Wilson
Relación de transmisión de un tren epicicloidal sencillo Las relaciones de transmisión que se obtienen de un tren epicicloidal depende del elemento del tren que se encuentre parado o frenado, así como del elemento por el cual entra el giro al tren y del componente del tren por el cual se realiza la salida de fuerza.
En resumen, con un tren epicicloidal, se pueden obtener seis relaciones de transmisión diferentes, según el componente que se frene o impulse y una séptima Rt uniendo dos elementos del tren.
En muchas cajas, los trenes epicicloidales se encuentran acoplados entre sí (Wilson) y algunos de sus componentes del cambio no se frenan. El componente puede girar a una velocidad constante y obtener una nueva relación de transmisión.
En esta situación, se produce un efecto similar al que se provoca al caminar sobre una escalera mecánica.
Frenos y embragues
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Son los dispositivos usados para frenar, unir o liberar un elemento del tren epicicloidal (corona, eje porta satélites o eje planetario). También se denominan elementos de comando. Los frenos más usados son de cinta y de disco, mientras que los embragues son todos de disco. Frenos de cinta permiten abrazar diámetros de grandes dimensiones; por ejemplo, para frenar exteriormente una corona de dentada interior. El conjunto dispone de un tambor de freno que es envuelto por una cinta de acero con un forro de fricción adherido el interior.
Frenos de disco esta formado por dos tipos diferentes de discos. Unos, exteriores, que se apoyan en la carcasa del cambio, y otros, interiores, unidos al componente del cambio a frenar. Los discos interiores estan formados por un forro de friccion enganchado formando por celulosa, material plastico (arami) altamente resistente y resinas, mientras que los discos exteriores son de acero sin forro de friccion. El aceite de la caja se usa para el circuito hidraulico de accionamiento del embolo y para lubricar y refrigerar el paquete de discos, evitando el calentamiento execivo.
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El conjunto de discos de freno estan entrelazados y giran libremente, sin presion hidraulica. Cuando el conjunto recibe la presion, el aceite empuja el embolo de accionamiento y comprime el paquete de discos, de forma que se frenan y el componente del cambio queda retenido. Al cesar la presion de aceite, el resorte del planeta empuja el embolo liberando el disco de la presion; asi, giran libremente el componente del cambio y los discos entre si.
Embragues de discos Los embragues de discos son elementos de mando que se emplean para acoplar o separar los componentes de un tren epicicloidal. Su constitución y funcionamiento es similar a la de los frenos de discos. La principal diferencia es la entrada de la presión al conjunto y por la incorporación de una válvula de descarga de presión. En los embragues, el aceite accede al émbolo de mando por las ranuras y taladros practicados en el eje y en la corona del conjunto. Estas canalizaciones se encuentran selladas por juntas
Rueda libre
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El control del cruce se puede simplificar con ruedas libres, ya sean de rodillos o de cuerpos de apriete. Las ruedas libres toman el par en la dirección de bloqueo, mientras que en el sentido contrario giran libremente gracias al desacople automático del sistema de bloqueo. La rueda libre es el dispositivo de transmisión que emplean las bicicletas en la rueda trasera. Toma el par en sentido del pedaleo, en sentido contrario, gira libremente
Dispositivos de aparcamiento Las cajas automáticas disponen de un sistema de enclavamiento que permite bloquear el vehículo cuando está parado. Este sistema consiste en una rueda dentada que va engranada al eje de salida de la caja y un dispositivo de enclavamiento en forma de trinquete .Desde la palanca selectora a través de un cable se acciona el mecanismo de en-clavamiento del trinquete. Al colocar la palanca en la posición «P» (parking) o estacionamiento, el dispositivo mecánico bloquea el eje transmisor, impidiendo así su movimiento y como consecuencia el del vehículo. El trinquete deja libre la rueda del eje cuando la palanca selectora se desplaza de la posición «P»
Bomba de aceite
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La bomba de aceite es la encargada de generar el caudal hidráulico y hacer circular el aceite por el interior de la caja y del convertidor. Realiza la lubricación y el mando de los elementos que intervienen en el cambio (frenos y embragues).Suele estar situada en la entrada de la caja, cerca del convertidor. Las bombas más empleadas son de caudal constante con engranajes rectos. La bomba dispone de una corona de dentado interior, un piñón con dentado exterior y una leva separadora entre los dentados (figura 4.28).La bomba se acciona a través de un elemento de arrastre (patillas o engranajes) desde la maza del convertidor que engrana en el piñón central. La bomba girará siempre que el motor esté en marcha. No se debe remolcar el vehículo con el motor parado, la caja se quedaría sin lubricación.
El funcionamiento de la bomba se basa en el giro de los engranajes en las bombas de piñones o de las paletas en las bombas de paletas, el giro de las paletas provocan una succión en el lado de entrada de la bomba. Esta succión extrae el aceite del cárter inferior de la caja y lo hace circular por el interior de la bomba; el líquido presurizado retorna hacia la salida de la bomba, la presión en el circuito se controla por válvulas reguladoras de presión que se encuentra en la centralita hidráulica. El aceite con el funcionamiento se calienta bastante y es necesario enfriarlo, la caja de cambios dispone de un radiador-intercambiador de líquido refrigerante aceite ATF
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Caja de valvulas
Se encuentra situada en la parte inferior de la caja, en el cárter de aceite junto al filtro. La caja de válvulas es el mecanismo que gestiona todo control hidráulico de la caja de cambios. Consiste en un cuerpo de aluminio fundido con canalizaciones hidráulicas que unen las diferentes electroválvulas. El conjunto permite el anclaje de las electroválvulas y de la válvula de accionamiento manual.
Piñón de la bomba y canalizaciones de la caja de válvulas.
Los distintos elementos que dispone la caja de válvulas dependen del tipo y del diseño de la caja automática. Principalmente, consta de: • Electroválvulas de cambio de velocidad (se encuentran abiertas o cerradas). • Electroválvulas reguladoras o moduladoras de presión. • Válvula de accionamiento manual, sincronizada con la palanca selectora. • Electroválvula del convertidor (circulación de aceite). • Electroválvula o solenoide del embrague del convertidor (anulación). • Sensores de presión y temperatura del aceite ATF. • Acumulador de presión.
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Las electroválvulas del cambio de velocidad de la caja son de corredera y se accionan por solenoides eléctricos controlados por el módulo o centralita del cambio, se encargan de abrir o cerrar los frenos o los embragues y trabajan con el principio de abiertas o cerradas, normalmente sin corriente se encuentran cerradas y cuando el módulo las alimenta se abren para permitir el paso de aceite a presión a los frenos y embragues
Bloque hidráulico con centralita electrónica incorporada.
Las electroválvulas moduladoras (EDS) se encargan de regular la presión hidráulica en los circuitos de los elementos de mando (frenos y embragues). Las electroválvulas moduladoras transforman la corriente eléctrica de control en una presión de mando con hidráulica proporcional. Se montan dos tipos de válvulas moduladoras, las moduladoras con una curva característica ascendente, significa, que a medida que asciende la intensidad de mando desde el módulo, también asciende la presión de control. Sin corriente - no hay presión de control (0 mA = 0 bar).Las moduladoras con característica descendente: a medida que aumenta la corriente de gestión, disminuye la presión de control. Sin corriente - presión de control máxima
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Sensores (Captadores)
Son los encargados de transmitir a la unidad de control de la caja (módulo) todas las señales eléctricas de los captadores que se necesitan para el funcionamiento de la caja automática. Se pueden clasificar en dos grupos: Sensores o entradas directas Son entradas con conexión directa al módulo del cambio. Son entradas directas entre otras: •La tensión de la batería (+). •La tensión del encendido (motor arrancado). •Captador multifunción de posición de la palanca selectora (P, N, 1.2.D.R.). •Sensor de temperatura del aceite de la caja. •Sensor de rpm del eje de entrada a la caja. •Sensor de rpm del eje de salida. •Sensor kick-down (Según modelos).Las modernas cajas automáticas emplean sensores Hall situados en su interior.
Posición del capta-dor kick-down.
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Sensores o entradas indirectas
Los sensores o entradas indirectas son imprescindibles para la gestión del cambio, estos captadores no se conectan directamente al módulo del cambio, sino que se conectan a otros módulos, la información llega al cambio por la red de comunicación entre módulos CAN BUS. Los sensores o captadores indirectos son los siguientes: •Sensores de posición del pedal del acelerador (módulo de gestión de motor). •Sensor de rpm del motor (módulo de gestión de motor). •Interruptor de frenado (módulo ABS según modelos).
Centralita electrónica (modulo)
La centralita electrónica de gestión del cambio es un microprocesador capaz de procesar todas las señales que recibe de los sensores directos e indirectos. La centralita puede encontrarse separada de la caja de cambios o formando un conjunto, módulo hidráulico y electrónico, que se encuentra dentro de la caja de cambios.
Módulo electrónico del cambio independiente. control
Conjunto de módulo hidráulico y unidad de
Las señales de los sensores son analizadas y procesadas para realizar el programa de cambios de la caja. La activación de las electroválvulas en la unidad hidráulica provoca la apertura o el cierre de una canalización de aceite para producir el frenado, liberación o unión de los distintos elementos de los trenes epicicloidales y así obtener las distintas velocidades de que disponga el cambio
Cambios automáticos sin centralita electrónica.
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Los primeros vehículos que equipaban cambio automático no disponían de módulos o centralitas electrónicas de gestión (UEC).La incorporación de la gestión electrónica en los vehículos se inicia con los encendidos transistorizados, la inyección electrónica y los frenos con ABS. En los cambios automáticos también se incorpora la gestión electrónica, mejorando el funcionamiento y la rapidez del cambio sin electrónica. En el cambio automático sin gestión electrónica, el cambio de velocidades se realiza regulando y modulando las presiones del grupo hidráulico. Los sensores de que dispone la caja actúan sobre el grupo hidráulico reduciendo o aumentando la presión en un circuito. El incremento de presión provocará el accionamiento de un freno o embrague que frenará o liberará un elemento del tren epicicloidal; de este modo, se realiza el cambio de una velocidad a otra, igual que ocurre en los cambios controlados electrónicamente. La palanca selectora de marcha va unida a la válvula manual de gobierno de la presión del circuito, lo que permite la selección de las distintas gamas de velocidades y el mecanismo de estacionamiento «P» (parking).Los dispositivos o sensores que intervienen en estos cambios son:
•Captador de depresión del colector de admisión (1).
•Regulador centrífugo en el eje de salida de la caja (2).
•Sensor de posición del pedal del acelerador (3).
•Sensor de kick-down (4).
•Posición de la palanca selectora (P-N-R-1-2-D) (5).
Esquema de transmisión de fuerza en las cajas automáticas
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Los esquemas interiores de los cambios automáticos son necesarios para verificar: •La transmisión del par. •Qué elementos están frenados. •Por dónde entra el movimiento. Cuál es la salida de movimiento del tren. Los esquemas que se emplean en esta unidad solamente representan la mitad superior del cambio, que es representativa del conjunto de la transmisión.
Funcionamiento del cambio automático ZF 5 HP 30 El cambio 5 HP lo fabrica la casa ZF y lo monta el grupo BMW en los vehículos de las series 5 y 7. El cambio es capaz de transmitir un par de 560 Nm. El diseño del cambio se ha realizado sobre tres juegos de trenes epicicloidales con acoplamiento Wilson y se pueden obtener cinco velocidades y marcha atrás. El cambio dispone de los siguientes componentes: tres trenes epicicloidales 1, 2, 3, tres embragues «A, B, C» cuatro frenos «D, E1, E2, F» y dos ruedas libres «FL1, FL2» La combinación de trenes epicicloidales frenando los distintos componentes permiten conseguir 5 velocidades y marcha atrás.
Cambios semiautomáticos
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Los cambios semiautomáticos son el escalón intermedio entre el cambio total-mente manual y el automático. No emplean centralita y el cambio de velocidades se realiza con un mando y un circuito hidráulico, el cambio emplean trenes epicicloidales para conseguir las relaciones de transmisión y para invertir el sentido de la marcha.
Variadores o cambios automáticos CVT Los variadores son conjuntos mecánicos empleados como cajas de cambios. La transformación y transmisión del par motor y la velocidad de giro se consigue de un modo continuo, sin el escalonamiento que se produce en los cambios manuales o automáticos. En un cambio manual cada velocidad tiene una relación de transmisión, es decir, reduce o amplifica la velocidad de giro del motor con la consiguiente reducción o amplificación del par de salida. Los variadores están diseñados para una amplia gama de relaciones de transmisión, desde relaciones de multiplicación de 6:1 hasta 0,5:1. El sistema permite acelerar el vehículo de forma deportiva aprovechando la gran desmultiplicación inicial 6:1. A medida que se aumentan las revoluciones del motor, disminuye la desmultiplicación del variador que puede llegar hasta valores de 0,5:1.
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El variador solo no puede realizar la marcha atrás, el conjunto de cambio CVT dispone de un tren epicicloidal para marcha atrás y un freno de discos bañados en aceite. Un embrague de discos realiza la función de acoplamiento en marcha adelante.
Funcionamiento de los variadores
Los variadores utilizados en automóviles emplean como elemento transmisor un robusto par de poleas con diámetro de trabajo variable. Como elemento transmisor utilizan una correa o cadena flexible que transmite el giro entre las poleas, conductora y conducida. Las poleas están diseñadas para modificar la anchura de sus gargantas cónicas mediante el desplazamiento de una cara sobre la otra. Las partes móviles de las poleas son accionadas por el circuito hidráulico del variador. Una vez sincronizadas ambas poleas, el diámetro que pierde la polea conductora lo gana la polea conducida manteniendo así constante la longitud de la cadena. De este modo, se puede modificar el diámetro de trabajo de las poleas de forma continua y originando diferentes relaciones de transmisión. No existe escalona-miento entre una relación de transmisión y la inmediatamente superior o inferior.
Cambio automatizado
Los cambios automatizados o robotizados funcionan de forma similar al cambio automático, el vehículo no dispone de pedal de embrague y el cambio de velocidades se realiza de forma automática según la posición de la palanca selectora y la cartografía de la electrónica del cambio. La constitución básica del conjunto del cambio automatizado es similar al cambio manual, emplean embragues de fricción con accionamiento hidráulico o eléctrico controlado desde el módulo de gestión. La caja de cambios dispone de los ejes primario y secundario con ruedas dentadas, carretes desplazables, sincronizadores y horquillas como los cambios manuales normales. El cambio automatizado dispone adicionalmente de un con-junto electrohidráulico o mecanismo selector para realizar el desplazamiento de las horquillas y engranar las velocidades de forma automática. •El cambio automatizado dispone de los siguientes componentes: •Bombín de accionamiento del embrague y captador de posición del embrague.
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•Unidad hidráulica con la bomba de presión, motor eléctrico, acumulador de presión, electroválvulas , sensores de presión, etc. •Mecanismo selector de velocidades, con sus émbolos de accionamiento y los captadores o potenciómetros. •Módulo de gestión, conectado con la red CAN BUS. •Palanca selectora y sus captadores de posición.
Para cambiar de velocidad el módulo de gestión acciona el bombín del embrague y corta la transmisión del par, no cambia con carga como los cambios automáticos con convertidor de par. El único cambio automatizado que cambia sin interrupción es el cambio automatizado DSG. Cambio automatizado DSG El cambio DSG es un cambio automatizado que se ha desarrollado partiendo de un cambio manual sincronizado de engranajes helicoidales y seis velocidades. El cambio dispone de dos embragues (multidisco bañados en aceite o monodisco en seco según modelos), que sustituyen al convertidor de par. Los embragues transmiten el par a los ejes primarios, que se encuentran insertados uno dentro de otro. El embrague exterior K1 acciona el eje primario de las marchas impares 1ª, 3ª, 5ª y M.A., y el embrague interior K2 acciona las marchas pares: 2ª, 4ª y 6ª. Un tercer árbol insertado dentro del primario interior mueve la bomba de aceite del conjunto del cambio. También dispone de dos ejes secundarios, los piñones de cada eje secundario engranan y forman las relaciones de transmisión con un eje primario, pero la salida la realizan sobre el mismo engranaje del grupo diferencial. Los piñones de los ejes secundarios giran locos y se fijan al eje cuando se desplaza el carrete del sincronizador, igual que en las cajas de cambios manuales. El cambio elimina la transmisión mecánica de la palanca de cambios hasta las horquillas, para desplazar los carretes de los sincronizadores, el desplazamiento de las horquillas se realiza de forma automática empleando émbolos hidráulicos y una gestión electrónica.
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El circuito hidráulico de la caja es similar a la empleada en los cambios automáticos, una bomba de piñones genera el caudal necesario para el accionamiento y lubricación del cambio, el cambio nuevo cambio DSG dispone de un motor eléctrico que mueve la bomba y un acumulador de presión que evita que la bomba trabaje de forma continua. La gestión hidráulica y electrónica se realiza desde un control inteligente Mecatronic «J743» que se integra en la caja y realiza ambas gestiones. Desplaza las horquillas para enclavar las velocidades en el momento oportuno y controlar a su vez el acoplamiento de un embrague y el desacoplamiento del otro. Funcionamiento del cambio automatizado DSG
La caja, al tener dos ejes secundarios engranados a los piñones de los ejes primarios y dos embragues, resulta un conjunto similar al de dos cajas de cambios en un solo bloque; es esta particularidad en la que se basan los principios de funciona-miento del cambio automático DSG. La caja siempre tiene enclavadas dos velocidades, una de cada tren, 1ª y 2ª o 2ª y 3ª, y un solo embrague conectado. El funcionamiento del conjunto es automático, al seleccionar una posición en la palanca selectora. D se utilizará para cambios suaves y bajo consumo; S para cambios deportivos o Tiptronic; el módulo de con-trol Mecatronic analiza los parámetros de funcionamiento y decide el momento oportuno para realizar los cambios de velocidad. Los cambios se realizan actuando sobre los émbolos que desplazan las horquillas de selección de velocidades y acoplando un embrague y desacoplando el otro; por ejemplo, el cambio de primera a segunda velocidad se realizaría del siguiente modo: •Embrague 1º (k1), acoplado y transmitiendo a su primario, velocidades primera, tercera y quinta y MA. El carrete del sincronizador del eje secundario se encuentra anclando al piñón de la primera. En el segundo secundario se encuentra anclada la segunda velocidad y el embrague (k2) desactivado. El par se transmite por el embrague (k1) y el secundario de la primera velocidad. •Cambio a segunda velocidad. El módulo Mechatronik activa la válvula de paso de aceite que comanda el embrague (k2) y desactiva la válvula del embrague (k1). El par se trasmite por el segundo secundario, y el módulo comanda nuevamente los émbolos de desplazamiento de la tercera velocidad que se quedará anclada para el posterior cambio si el motor sube de revoluciones por minuto.
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Lubricación de la caja de cambio •Los cambios automáticos disponen de elementos mecánicos y circuitos hidráulicos de mando muy precisos, estos cambios exigen una lubricación especial y emplean aceites denominados ATF (Automatic Transmission Fluid).El aceite ATF empleado en las cajas automáticas, realiza las siguientes funciones: • Transmitir hidráulicamente el par en el convertidor. •Actuar como fluido en el circuito hidráulico de control y gestión del cambio. •Lubricar los rodamientos, trenes epicicloidales, frenos y discos. •Refrigerar y mantener una temperatura de trabajo en toda la caja. El fabricante del vehículo especifica el tipo de aceite ATF que se debe emplear en el cambio y los periodos de cambio. Los fabricantes de aceites también indican el nivel de calidad, las homologaciones del aceite con los fabricantes de cambios y las características técnicas de su aceite. Las cajas de cambios automáticas que incorporan en el mismo conjunto el diferencial y el grupo cónico (vehículos con tracción delantera), emplean dos aceites: ATF para el cambio automático y aceite de transmisiones SAE 75W90 para el grupo reductor y diferencial. Los cambios automatizados Disponen de dos circuitos de aceite: ATF para los circuitos hidráulicos de mando y aceite de transmisiones de cambios manuales SAE (indicado por el fabricante). Los cambios con variador Disponen de dos circuitos de aceite, emplean aceite especial ATF para el circuito hidráulico del variador y aceite de transmisiones de cambios manuales. El empleo de aceites ATF inadecuados o la falta de nivel es la causa de muchas de las averías del cambio automático, tirones, acoplamientos bruscos, etc. La manipulación del aceite Se debe realizar manteniendo unas precauciones mínimas que eviten el contacto prolongado con la piel. Es necesario emplear guantes, visores o gafas para evitar salpicaduras. Es obligatorio reciclar el aceite, se debe depositar en recipientes estancos que recogen posteriormente los gestores autorizados.
Mantenimiento del cambio automático
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Una de las ventajas de las cajas de cambios automáticas es que tienen un bajo mantenimiento. Este se limita solamente a la sustitución del aceite en los periodos recomendados por el fabricante, generalmente cada dos años, comprobar el nivel y la sustitución del filtro del aceite ATF. El nivel del aceite se verifica con el motor en marcha y la varilla selectora en la posición «P». En muchos modelos el cambio dispone de un tapón de llenado y comprobación del nivel, que impide llenar el cambio con más aceite del recomendado. Para comprobar el nivel se quita el tornillo de nivel, si el cambio tiene más aceite rebosará por el tubo de vaciado.
Filtro de aceite ATF.
Verificación de las cajas de cambio automáticas La verificación del estado de las cajas de cambio automáticas se realiza empleando los equipos de diagnóstico específicos del fabricante o equipos de diagnosis universales tipo Bertón o KTS. Los equipos de diagnosis se conectan al vehículo a través del conector que dispongan, conector universal «OBD» y los más antiguos con los conectores específicos de la marca (figura 4.69). El equipo de diagnosis realiza las siguientes funciones: •Identificación (nº Identificativo de la unidad de control). •Memoria de averías (Localiza las averías memorizadas en la unidad de control). •Borrar memoria de averías (Permite borrar las averías memorizadas). •Valoresreales (Comprueba el componente midiendo valor real). •Prueba de actuadores (Se puede comprobar el funcionamiento del componente). •Ajuste básico (Se realiza para reconocer las unidades y componentes especiales).Si el equipo de diagnosis comunica con la unidad de control del cambio se pueden realizar todas las funciones del equipo y diagnosticar perfectamente el estado de la caja de cambios. En los cambios antiguos que no dispongan de módulo de gestión y en los cambios que no se pueda comunicar con la unidad de control, se puede actuar siguiendo estas indicaciones:
•Verificar el correcto funcionamiento del motor.
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•Verificar el nivel del líquido. La falta o el exceso de líquido provoca anomalías en el funcionamiento. •Ajuste de la palanca selectora. El desplazamiento debe ser normal y según las cotas del fabricante. •Verificación de los puntos de cambio de velocidades Comprobaciones hidráulicas
Las comprobaciones hidráulicas consisten en la comprobación del buen funcionamiento de la bomba y de las válvulas reguladoras de presión y de todo el circuito hidráulico del cambio. Las distintas presiones serán comprobadas con un manómetro que se rosca en las tomas de presión de que dispone la caja.
Comprobaciones mecánicas
Las comprobaciones de la parte mecánica de la caja de cambios se realizan cuando está desmontada. Las principales son las siguientes: •Rodamientos y retenes. •Trenes epicicloidales y ruedas libres. •Frenos y embragues (discos y juntas). •Roturas de piezas (ejes, trinquetes, piñones, etc.).Si la caja dispone de grupo cónico y diferencial, las verificaciones se realizarán como si se tratase de grupo normal.
