Transmicion Automatica

Transmicion automática

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 proporción 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.

Convertidor de par seccionado

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.

¿Cómo 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 demanda el conductor al vehículo (cuesta arriba, llano, descenso, número de pasajeros o de carga).

B) La velocidad del vehículo.

Esto permitirá a la transmisión cambiar a relaciones más largas más tarde y a mayor régimen motor cuando circule cuesta arriba respecto de cuando circule cuesta abajo o en llano.

Antiguamente, el control de los frenos y embragues se hacía de modo exclusivamente hidráulico, mediante una serie de válvulas hidráulicas reguladas mecánicamente 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 4.ª o 3.ª según el número de marchas.

Palanca de cambios de un cambio automático

¿Qué 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 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. Cabe destacar que en Venezuela se llama de modo coloquial a lo anteriormente mencionado "L3", "L2" y "L1"; respectivamente.

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 es 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.

En los Estados Unidos la mayoría de los vehículos vendidos desde los años 1950 equipan un cambio automático, a diferencia de lo que ocurre en Europa y en gran parte del resto del mundo. Las transmisiones automáticas, especialmente las más antiguas, penalizan en alguna medida el consumo de combustible. Donde el combustible es caro y, por tanto, los motores suelen ser pequeños, estas penalizaciones son insalvables. En los últimos años, las transmisiones automáticas han mejorado significativamente su capacidad para mejorar los consumos, pero las transmisiones manuales siguen siendo en general más eficientes siempre que el vehículo es conducido con el motor a unas revoluciones que coincidan con el par óptimo por un conductor experimentado. Esta situación puede invertirse definitivamente con la introducción de transmisiones variables continuas o inclusive los cambios robotizados o de doble embrague como el DSG del Grupo Volkswagen, el DKG utilizado por BMW en sus modelos deportivos o el powershift de Ford (véase más abajo).

Sin embargo, algunas máquinas simples con rangos limitados de velocidad o velocidades de motor fijas usan sólo un convertidor de par para proporcionar una desmultiplicación variable entre el motor y las ruedas. Ejemplos típicos son las carretillas elevadoras y algunos cortacéspedes modernos.

Engranaje epicicloidal

En la actualidad, en autobuses y camiones se pueden encontrar cajas de cambio automáticas, las cuales permiten una marcha más suave y una mayor seguridad, al dejar que los conductores se puedan concentrar en el camino sin preocuparse por el cambio de marchas, y proporcionan una mayor suavidad de marcha para el confort de los pasajeros.

Componentes y funcionamiento de cada uno de ellos:

Plato flexible:

Chapa que fija entre sí al cigüeñal y al convertidor.

En la foto de la izquierda, plato con corona de arranque; a la derecha, sin corona (una pieza rota y otra nueva). Hay que tener mucho cuidado con el estado de los platos flexibles.

Convertidor:

Su función es la de transmitir la potencia del motor a la directa de la caja, por medio de dos turbinas. Entre ambas hay un estator que optimiza la presión. A la izquierda, un convertidor; debajo, un estator.

Tambor:

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

Bomba de aceite:

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

Bandas:

Flejes metálicos con fibra por dentro, anclados de distintos modos y accionados por servo. En la imagen, una banda nueva y otra que debió ser cambiada.

Conjunto planetario:

Grupo de eje solar y engranajes, ubicado generalmente en la parte final de la caja. En la foto, un eje solar (abajo) y un conjunto planetario.

Embrague unidireccional:

Rueda dentada que gira en un solo

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