Fundamentos Cja Aut_hid

8/8/2019 Fundamentos Cja Aut_hid

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El cambio en el vehculo motorizado es el medio

auxiliar tcnico para convertir las fuerzas del

motor en las condiciones de funcionamiento

cambiantes.

Las operaciones de embragar y acoplar marchas

representan la mayor parte del esfuerzo fsico al conducir

un vehculo motorizado. A fin de reducir notablemente este

esfuerzo y aumentar la seguridad activa, para orientar la

capacidad de reaccin totalmente a las incidencias del trfico,se utilizan los "cambios que acoplan marchas automticamente".

Los adelantos de la electrnica hacen posible enlazar funciones electrnicas e hidru-

lica, consiguindose as una conduccin "automtica" de alto rendimiento. Por esta ra-

zn, los vehculos motorizados modernos se equipan cada vez ms con cambios

automticos.

El funcionamiento de un cambio automtico es, en principio, igual para todos los co-

ches de turismo. Slo varan en detalles de diseo, correspondiendo a la posicin demontaje y potencia del motor.

El presente programa autodidctico tiene por objeto darle a conocer la estructura b-

sica de un cambio y la funcin de determinados componentes. La mayora de compo-

nentes representados tienen validez general o corresponden al cambio 01M utilizado

en el OCTAVIA.

SP20-3

Cambio automtico- Fundamentos -


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El cuaderno 21 del programa autodidctico

contiene informaciones especiales sobre el

cambio 01M en el OCTAVIA de SKODA.

Indice

Conversin de fuerza 4

Estructura general 7

Determinacin del punto de acoplamiento del cambio 9

Aceite de cambio automtico 14

Convertidor de par 16

Embrague de anulacin del convertidor de par 18

Engranaje planetario 19

Elementos del cambio 23Embrague de discos 23Frenos de discos 24Frenos de cinta 24Pin librel 26

Mando del cambio 27Relacin de sistemas de un cambio autom. 28Programa de emergencia/autodiagnstico 30

Sistema hidrulico 31Circuito/bomba de aceite 31Dispositivo hidrulico del cambio 32Esquema hidrulico 33Las presiones en el sistema hidrulico 34Elementos hidrulicos del cambio 36

Compruebe Ud. sus conocimientos 38


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(N)

v (km/h)

IV

III

II

I

curva ideal de fuerza de traccin

M nPor qu conversin de fuerza?9550

Conversin de fuerza

Recordemos para ello algunas reglas bsicas de lamecnica del automvil.

El motor proporciona la potencia para la propulsinde un vehculo y el accionamiento de los necesariosgrupos auxiliares (p. ej., servodireccin, compresorpara aire acondicionado).

La potencia P es el resultado calculatorio del parmotor M multiplicado por el nmero de revolucionesn, dividido por el factor numrico 9550*.La unidad de medida es el kW.

La potencia crece con el nmero de revoluciones y el

par motor.

Qu nos dice el concepto "par motor"?El par motor describe la transmisin de fuerza medi-ante un eje o pin.Se designa con el signo de frmula M y se forma apartir de la fuerza F, que acta en el contorno de lapieza rotatoria, multiplicada por el radio r de sta.Como nmero de revoluciones encontramos lavelocidad angular en 1/s.La unidad de medida del par motor es Nm = Newton-metro. En el cambio son las ruedas dentadas que

poseen un determinado brazo de palanca "r".

Sin embargo, los motores de combustin slo sepueden hacer funcionar entre el rgimen de ralent(en el coche de turismo, aprox. 600 hasta 700 1/min)y el rgimen mximo (vara segn el tipo de motor, enpromedio 6000 hasta 7000 1/min).El par mximo se alcanza slo en un margen est-recho de revoluciones. Aumenta hasta un valormximo y vuelve a disminuir en el margen delnmero de revoluciones nominal.

Por tanto, a fin de adaptar este margen limitado derevoluciones al amplio margen de requerimiento defuerza de traccin, en el vehculo se necesita un con-vertidor. Este es el cambio.Tericamente, para esta adaptacin al requerimientode fuerza de traccin se necesitara un cambio conun nmero ilimitado de escalones. Esto no es realiz-able. Por esta razn, se intenta una aproximacin alcurso ideal de la curva de fuerza de traccin medi-ante varios escalones = desmultiplicaciones acopla-bles.

SP20-6

SP20-8

Diagrama fuerza de traccin-velocidad

Diagrama potencia-par motor de

un motor de gasolina

M = F r

curva de fuerza de traccin de lasmarchas I a IV

P =

fuerzadetraccinalas

ruedasmo

trices

* el factor numrico 9550 resulta de la conversin de todas las

magnitudes calculatorias cuando en la ecuacin entran los

valores numricos para n en 1/min y para M en Nm. P resulta

en kW.

n = 5000 1/minq n = 1000 1/mino

SP20-45

F

r

M


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El cambio manual

Por tanto, en un cambio se puede hablar de un dispo-sitivo para convertir pares motor.

El nmero de revoluciones n y el par motor M estnen una relacin inversamente proporcional, es decir,un par motor introducido en la entrada del cambiovuelve a aparecer reforzado en la salida del cambio.Sin embargo, al ganar en par motor se pierde ennmero de revoluciones. La potencia del motor novara a causa del cambio.

El cambio manual tiene, por regla general, la estruc-tura de un cambio con rbol intermediario.Esto ya lo conocemos de todos los vehculosSKODA.

El flujo de fuerza parte del rbol primario, pasa poruna combinacin fija de piones al rbol secundario yse dirige al mando de semiejes.

Los piones mviles en el rbol secundario giransueltos y slo se acoplan a ste, mediante coronasdesplazables, al efectuar un cambio de marcha.

Los cambios manuales trabajan, por tanto, enarrastre de forma - al contrario de los cambios

automticos, que trabajan en arrastre de fuerza.

Los pares motor se comportan en funcin de la rela-cin de desmultiplicacin "i".

M salida = M entrada i

SP20-7

SP18-22

Importante:En el cambio manual, al arrancar y cambiar de marcha hay que interrum-pir el flujo de fuerza del motor al cambio.Como ya es sabido, bajo carga es imposible acoplar marchas.Para ello se requiere un dispositivo - el embrague de separacin.El transmite, estando embragado, el par motor al cambio y pionesmotrices y, estando desembragado, interrumpe el flujo de fuerza.

n

n

n1n2

i = =nm. revol. pin impulsor

nm. revol. pin impulsado


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Conversin de fuerza

Los cambios manuales de hoy da corresponden ciertamente al nivel actual de la tcnica ........

En los ltimos aos se ha perfeccionado mucho el funcionamiento de los cambios manuales:

acoplamiento simplificado de marchas mediante la autosincronizacin

funcionamiento silencioso mediante piones de dentado oblicuo

adaptacin de la desmultiplicacin a la potencia del motor y ptima configuracin de los

requerimientos de fuerza de traccin entre las marchas

configuracin de los cambios para coches de turismo, mayormente con 5 marchas.

Tambin se han mejorado los embragues, especialmente con respecto a la reduccin de las fuerzasa aplicar al pedal.

En el Programa autodidctico 18 se describe la estructura y el funcionamiento del embrague y del

cambio para coches de turismo modernos.

Sin embargo .......

En un trayecto de 10 000 km - as lo indican los recorridos de medicin - hay que mover el pedal deembrague aproximadamente de 30 000 a 40 000 veces.

Y con la correspondiente frecuencia hay que acoplar marchas manualmente mediante la palanca decambio.As que no es de extraar que haya diferentes opiniones con respecto al cambio manual.

CAMBIAR DE MARCHA ES DIVERTIDO - DICEN UNOS

CAMBIAR DE MARCHA ES TRABAJO - DICEN OTROS

por tanto, delegar el trabajo cambio automtico!

No obstante, durante el desarrollo de los cambios automticos surgieron muchos prejuicios conrespecto a ellos.Se consideraban "propios de conductores comodones" y "antideportivos".

Gracias a la tcnica de ordenadores en el vehculo con programas electrnicos de conmutacin ydeterminacin del punto de acoplamiento del cambio segn la "fuzzy logic" (lgica borrosa), estosargumentos ya han cado en desuso hoy da.

SP20-13

SP20-14


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Estructura general

Las diferencias

En qu se diferencia un vehculo con cambio manual de otro con cambio automtico?

con cambio automticocon cambio manual

SP15-19

Con el vehculo parado, el convertidor de parsepara automticamente el motor en marcha delcambio parado, pero tiene tareas adicionales ytambin puede considerarse como cambio hid-rulico.

Engranaje planetario

proporciona la condicin previapara poder introducir un mandoautomtico y transmitir automti-camente el par motor en arrastrede fuerza mediante acoplamien-tos y frenos.

Se alivia al conductor de esfuerzos, los sensoresabsorben las resistencias de marcha. El mando

electrnico del cambio procesa esta informacinpara seleccionar una marcha, la cual se formamediante elementos hidrulicos y otros elemen-tos del cambio.

Los cambios automticos no conocen ningunainterrupcin del flujo de fuerza y aceleran ininter-rumpidamente.Con respecto a la aceleracin, no les van enzaga a los cambios manuales.

Aumenta el confort de marcha, disminuye el est-rs y, en general, se incrementa la seguridad.

Embrague mecnico de separacin, de acciona-miento manual

Cambio manual con rbol intermediario

con mando en arrastre deforma (mediante palanca, hor-quilla de mando, coronas des-plazables) para transmitir el parmotor.

El conductor participa en el acoplamiento de lamarcha.

La vista y el odo perciben la situacin de mar-cha.

Interrupcin del flujo de fuerza al acoplar la mar-cha.Por regla general, el vehculo rueda de 1 a 2segundos sin propulsin (dependiendo del con-ducto) al acoplar la marcha.

Mayor requerimiento fsico del conductor, totalconcentracin en las situaciones de marcha.

El flujo de fuerza es similar en ambos vehculosmotor - embrague de separacin - cambio - diferencial - ejes - tren de rodaje

SP15-18


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Estructura general

Por tanto, los cambios automticos se encargan por s mismos de

hacer arrancar el vehculo

seleccionar la desmultiplicacin y

acoplar la marcha seleccionada.

Como elemento para el arranque del vehculo acta exclusivamente unconvertidor hidrodinmico.

Convertidor de parpara el arranque del vehculo, para el aumento del par motor y

para la amortiguacin las vibraciones

Cambio automtico componentes principales

Engranaje planetariopara la formacin mecnica de las desmultiplicaciones/marchas

Elementos del cambioembragues/frenos de discos accionados por presin de aceite(asignados a los diferentes elementos del juego de planetarios)

para efectuar el cambio de marcha

Piones librespara optimizar el acoplamiento de marchas con los elementos

del cambio

Mando del cambio(electrnico/hidrulico) segn programas del cambio

Bomba de aceite

para alimentacin de los elementos del cambio, del convertidorde par y de la lubricacin del cambio


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bloqueo de palanca sel-ectora

Determinacin del punto de acoplamiento del cambio

Para efectuar los procesos automticos de acoplamiento de marchas, es decir, la conversin del parmotor de acuerdo con las situaciones de marcha que se presenten, adems de la concepcin pura-mente mecnica del cambio (engranaje planetario) hay tres cuestiones de inters.

1. Cmo reconoce el mando automtico del cambio el curva caracterstica adaptiva

momento en que se debe acoplar una marcha? de acoplamiento

2. Quin proporciona a la unidad de control las sensores

informaciones para ello?

3. Cmo se accionan los acoplamientos de marchas? hidrulicamente mediante

actores/vlvulas magnticas

Para ello, observemos las funciones del sistema para un cambio automtico, tal como tambin encon-tramos en el OCTAVIA de SKODA.

posicin del pedalacelerador

velocidad del vehculo

nmero de revolucionesdel cambio

vlvula para anulacindel convertidor de par

Unidad de control

vlvula para presinprincipal

vlvula para seleccin demarcha

posicin de la palancaselectora

temperatura del aceite delcambio

nmero de revolucionesdel motor

conmutador de sobregs(kick-down)

accionamiento del pedalde freno

reajuste del par motor

bloqueo de arranque

display de palancaselectora

elevacin del ralent

sistema de aireacondicionado

autodiagnstico

Sensores Actores

La lgica de acoplamiento de marchas la calcula digitalmente un ordenador en la unidad de control.

El mando electrnico del cambio repite constantemente el registro de las seales de sensor, elclculo de la decisin de acoplar marchas y la emisin a los elementos actuadores. Este ciclo se cal-cula en 20 ms.


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SSP172/116

SSP172/117

3 4

4 3

3 4

3 4

4 3

4 3

Curva convencional de acoplamiento

El acoplamiento entre dos marchas lo efec-ta el mando electrnico del cambio enbase a una curva de acoplamiento. Estatiene en cuenta la velocidad de marcha y laposicin del pedal acelerador.Para acoplar una marcha superior es vlidaotra curva caracterstica que para acoplaruna marcha inferior.En funcin de la velocidad de marcha y dela posicin del pedal acelerador, para cam-bio de marcha hay memorizada una curvacaracterstica de acoplamiento.

Esta seleccin del punto de acoplamientoes relativamente rgida, pues las marchasse acoplan siempre en los mismos puntossegn la posicin del pedal acelerador y dela velocidad de marcha.En el diagrama slo se representa el aco-plamiento 3 - 4 marcha.

Curva caracterstica deportivaCurva caracterstica econmica

En los primeros tiempos del mando electr-nico del cambio, por tanto, slo se program-aban fijamente curvas caractersticas fijasde acoplamiento.

En el posterior desarrollo del mando elec-trnico del cambio ya se poda elegir entredos programas:

- uno deportivo y

- uno econmico

La conmutacin la efectuaba el conduc-tor mediante un conmutador aparte dispue-sto en la palanca selectora. Un ulteriorperfeccionamiento automatizaba la conmut-acin.Esta tena lugar segn la velocidad deaccionamiento en el pedal acelerador.Segua tratndose, como anteriormente, deuna decisin absoluta:

ECO" o "SPORT"

posicin del pedal acelerador

velocidaddemarcha

acoplamiento a una marcha superior

acoplamiento a una marcha inferior

posicin del pedal acelerado

velocidaddemarchat

SPORT

ECO


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11

SP20-11

100 %%

8090

70605040302010

00

1

Curvas caractersticas adaptivas Los modernos mandos electrnicos del cambio - tales como el01M del OCTAVIA - determinan un desplazamiento de la curva

caracterstica a partir de un gran nmero de informaciones quedescriben permanentemente la situacin momentnea defuncionamiento y marcha.

Esta curva caracterstica de acoplamiento adaptada indivi-dualmente y no rgida se utiliza en la unidad de control para ladecisin del acoplamiento de marchas.Se habla de una curva caracterstica adaptiva.

El programa de acoplamiento en funcin de la resistencia al avance reconoce las resistencias alavence, tales como recorridos por pendientes cuesta arriba y cuesta abajo, servicio con remolque y vientocontrario.

En base a la velocidad de marcha, posicin de la vlvula de mariposa, nmero de revoluciones del motory aceleracin del vehculo, la unidad de control calcula la resistencia al avance y fija segn esos datos lospuntos de acoplamiento.

La determinacin del punto de acoplamiento en funcin del conductor y marcha se efecta segn elprincipio de la "fuzzy logic" (lgica borrosa).

factor deportivo

factor deportivo

deporte

velocidad del pedal acelerador

Mediante la velocidad de pedal acelerador (accionado rpida olentamente), el conductor consigue un factor deportivo que sedetermina mediante la "fuzzy logic".Con ayuda del factor deportivo tiene lugar una determinacin flexi-ble del punto de acoplamiento entre una concepcin del mismoorientada al consumo o a la potencia.De este modo, entre la curva caracterstica de acoplamiento"ECO" y la "SPORT" son posibles muchos puntos de acopla-

miento.As se consigue una reaccin mucho ms sensible a los requeri-mientos de marcha individuales.

ECO


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SSP172/107

0

1

1

0

80 C

0 C

SP20-46

Este concepto nos lo encontramos ya en muchosaparatos de uso cotidiano.

Las lavadoras, aspiradoras, videocmaras o mqui-nas de afeitar elctricas funcionan con ayuda de la"fuzzy logic".

La palabra fuzzy proviene del idioma ingls y signi-fica aproximadamente "borrosidad aplicadasistemticamente".

Mediante la "fuzzy logic" se eliminan los clsicosestados de acoplamiento duros,pues una distribucin dura no permite ningn mar-gen de tolerancia en la asignacin de cantidades.

Distribucin clsica

Con el siguiente ejemplo se quiere mostrar la cl-sica dosificacin dura de cantidades de un ordena-dor sin "lgica fuzzy":Un ordenador ha de distinguir entre muy caliente yfro. Para ello hay que comunicarle una valor lmitefijo (en el ejemplo, 80C).

En base a los estados de acoplamiento, el ordena-

dor puede decidir ahora entre muy caliente y fro.Sin embargo, esta distribucin dura no le permite alordenador ningn margen de tolerancia en la dosifi-cacin de cantidades.

Qu significa "fuzzy logic"?

muy

caliente

fro

Estados de acoplamiento

conmutador

abierto

conmutador

cerradotemperatura

S

No


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13

19 C

SP20-9

SP20-10

Sin embargo, adems de los enunciados absolutos "muy caliente" y "fro" se han de tomar a menudodecisiones que se encuentran entre estos enunciados.

La "fuzzy logic" tiene en cuenta una borrosidad deseada que no trabaja con dos valores, sino con canti-dades resultantes.

De este modo pueden resultar infinitos valores intermedios como "casi fro", "fresco", "tibio" o"demasiado caliente".

En base a las superficies originadas a partir de losinterfaces - superficie azul a superficie roja -, la "fuzzy

logic" reconoce la asignacin a los valores intermediosprefijados exactamente..

As, 19C, de la superficie total se asigna un 88 % a lasuperficie azul = fro y un 12 % a la superficie rojo =muy caliente..

La "fuzzy logic" reconoce "tibio".

fro

tibio

muy caliente

10 706050403020 80 C

80 Cmuy caliente 1

casi muy caliente

demasiado cali-ente

caliente

tibio

fresconstan casi fro

fro 0

El lmite superior "muy caliente" y el lmite inferior "fro", as como todos los valoresintermedios estn asignados a temperaturas exactas.


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Aceite de cambio automtico

Aceite de cambio automtico = ATF (Automatic Transmission Fluid)

El aceite en el cambio automtico ha de cumplir en su circuito dife-rentes requerimientos.

Tiene que

transmitir fuerzas (en el convertidor de par) efectuar acoplamientos (en los elementos hidrulicos del

cambio). establecer valores de friccin (en los embragues y frenos de

discos, en el embrague de anulacin del convertidor de par) engrasar piezas (todas las piezas rotatorias del cambio) evacuar calor transportar residuos de abrasin.

Estas tareas las tiene que realizar el aceite en un margen de tempe-ratura de -30C a 150C (puntos de medicin de la temperatura enel crter de aceite del cambio).

Durante el cambio de marchas, en los embragues y frenos de dis-cos se pueden alcanzar por un breve tiempo incluso temperaturasde 250C a 400C.

Durante el cambio de marchas, en los embragues y frenos de dis-cos se pueden alcanzar por un breve tiempo incluso temperaturascumplir todas las tareas en cualquier condicin.

En especial, se mejora el ndice de viscosidad para garantizar unlquido constantemente espeso en todo el margen de temperaturas.En todo el mundo se reconocen los estndares establecidos con talfin por General Motors (ATF Dexron) y Ford (ATF Mercon).

SP20-4

SP20-5

Nota:Utilizar nicamente el aceite autorizado por el fa-bricante del vehculo.

Otros aceites o aditivos poseen propiedadesmodificadas y resultan desventajosos para elfuncionamiento y la vida til del cambio.Especialmente perturbadores para el funciona-miento son los componentes acuosos en el acei-te del cambio.A fin de mantener limpio el aceite, se aspira stedel crter a travs de un filtro.Un potente imn permanente dispuesto en elcrter de aceite acumula los residuos metlicosde abrasin.

Additive


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15

El nivel y la temperatura del aceite influyenenormemente sobre el perfecto funciona-miento de un cambio automtico.

Nivel/temperatura del aceite

Atender especialmente a la temperatura decomprobacin del aceite si se ha de resta-blecer el nivel de aceite.

La temperatura de comprobacin se ha demedir con el aparato de diagnstico y se hade ajustar a la temperatura indicada.

En la comprobacin del nivel de aceite sedebe proceder segn el Manual de Repara-ciones de actualidad del cambio en cue-stin.

Con una cantidad correcta de aceite, elmando electrnico del cambio contrarrestaregulando la variacin de viscosidad

causada por el aumento de temperatura aconsecuencias de variar la presin delaceite, a fin de asegurar una calidad uni-forme de acoplamiento de marchas.

Ya un pequeo sobrepaso de la tempera-tura modifica el nivel de aceite. La expan-sin del aceite no tiene lugar en los canales

de aceite, sino que surte efecto en el crterde aceite.Especialmente el calentamiento en el con-vertidor impele el aceite al crter.

Un nivel demasiado alto de aceite produceespuma y hace salir aceite por el conductode rebose.

Atencin!

El llenado errneo de un cambioautomtico puede dar lugar a perturba-ciones de funcionamiento y daos delcambio.

demasiado alto

demasiado bajo

temperatura del ATFdemasiado elevada

los acoplamientos sealargan demasiado

los embragues/frenoscierra con demasiada lenti-

tud

los acoplamientos se efec-tan con retardo

perturbaciones de funcio-namiento en el cambio

el ATF produceespuma

el ATF sale por ladesaireacin

Serviciocomprobar y regular el

nivel de ATF

Por esa razn, los cambios automticosposeen un termosensor, que mide la tem-perautra del aceite, y un radiador de aceite.

El siguiente grfico nos aclarar las interre-laciones al respecto.

Nivel de ATF


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Convertidor de par

SP20-15

El convertidor de par hidrodinmico es, en realidad,una transmisin hidrodinmica adicional al cambio

automtico.

El constituye el elemento de entrada del cambioautomtico.

El principio del convertidor de par lo aplic por vezprimera Hermann Fttinger, el ao 1905, en la con-struccin naval.Por esa razn, el convertidor de par se designa amenudo como convertidor Fttinger.

El principio del convertidor:

Una bomba aspira lquido - en nuestro caso elaceite especial de cambio ATF - lo acelera y loimpele a una turbina.De este modo, la energa cintica se convierte enun movimiento giratorio mecnico.

El convertidor de par consta de tres componentesesenciales:

rodete de bomba (es, al mismo tiempo, lacaja del convertidor de par)

rodete de turbina (impulsa el eje de turbina y,con ello, el cambio)

rueda directriz (unida por un pin libre con lacaja del cambio, slo puede girar en el mismosentido que los rodetes de bomba y turbina).

El est lleno con un aceite especial de cambio y seencuentra bajo presin.

El rodete de bomba es accionado por el motor delvehculo a un nmero de revoluciones directo.Por accin de la fuerza centrfuga, el aceite es imp-elido hacia fuera entre las paletas del rodete de labomba. En la pared interior de la caja, es condu-cido al rodete de turbina.Esta energa cintica la absorben las paletas, lascuales hacen girar el rodete de la turbina.La energa cintica se convierte en movimientogiratorio mecnico.En la proximidad del eje del convertidor, la corri-ente de aceite refluye ordenadamente al rodete de

la bomba a travs de las aletas de la rueda direc-triz.Con ello se cierra el circuiro interno de aceite en elconvertidor.

El convertidor de par hidrodinmico

Efecto propulsor

Componentes

rodete de

turbina

rueda

directriz

rodete de

bomba


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17

En la fase de conversin, el convertidor de partransforma la reduccin del nmero de revolucio-nes en un aumento del par motor.

En el momento de arrancar el vehculo, al principioslo gira el rodete de la bomba. La turbina todavaest parada. La diferencia de nmero de revolucio-nes - designada como resbalamiento - es del100 %.En la medida en que el aceite cede energa cinticaal rodete de turbina, disminuye el resbalamiento. Elnmero de revoluciones de la bomba se aproximaal de la turbina.

El resbalamiento del convertidor representa el crite-rio necesario de funcionamiento en la conversindel par motor.En caso de un resbalamiento elevado, el aumentodel par motor es mximo, es decir, en caso de unagran diferencia de nmero de revoluciones entrelos rodetes de la bomba y de la turbina, la ruedadirectriz desva la corriente de aceite.Por tanto, en la fase de conversin, la rueda direc-triz acta haciendo aumentar el par motor.Al hacerlo, se apoya en la caja del cambio medi-ante un pin libre.En caso de un resbalamiento bajo, por tanto, si losrodetes de la bomba y de la turbina giran aproxima-damente al mismo nmero de revoluciones, larueda directriz ya no acta para aumentar el par

motor.En tal caso, gracias al pin libre, ella gira en elmismo sentido que los rodetes de la bomba y de laturbina.

Aumento del par motor

El rodete de la turbina est parado.El rodete de la bomba gira.Corriente de aceite fuertemente desviada.Resbalamiento elevado.Desmultiplicacin hacia lento.Aumento mximo del par motor.

Aumenta el nmero de revoluciones de la turbina.Se hace "extender" la corriente de aceite.Es menor el resbalamiento, disminuye la desmulti-plicacin.Se reduce el aumento del par motor.

El nmero de revoluciones de la turbina se apro-xima al de la bomba. Resbalamiento pequeo, larueda directriz gira conjuntamente. La relacin delpar motor se reduce a 1:1.Todava trabaja como embrague.

Por tanto: El convertidor de par trabaja en el margen de resbalamientocomo cambio hidralico con desmultiplicacion variable.

Arranque del vehculoFase de conversin 1

Fase de conversin 2

Fase de embrague

rodete de bomba

rodete de turbina

pin libre

rueda directriz

Transmisin de energa mediante lacorriente de aceite

SP21-31


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Embrague de anulacin del convertidor de par

SP21-34

Por qu se anula del convertidor de par?

Cuando se alcanza la fase de embrague, es decir,cuando la relacin del par motor es 1:1, el converti-dor trabaja con prdidas relativamenteelevadas.El rendimiento es, por regla general, de un 85 %; enmotores de gran potencia y nmeros de revolucioneselevados, incluso llega a ser de un 97 %.

Pero para la transmisin de fuerza siempre se nece-sita de un dos y a un tres por ciento de resbala-miento, pues de lo contrario parara la corriente deaceite.

Sin embargo, las prdidas en la transmisin de

fuerza siempre repercuten en el funcionamientoeconmico del vehculo.Por esa razn, los cambios automticos modernosvan provistos de un embrague de anulacin del con-vertidor de par, el cual anula segn se requiera elconvertidor y lo pone fuera de servicio.

El embrague de anulacin del convertidor de par estincorporado a la caja del convertidor de par.Lleva montado un forro de friccin de forma anular yest unido al rodete de turbina.Es presionado por presin de aceite contra la cajadel convertidor mediante la cual tiene lugar la entradade par motor.De este modo se dispone de una propulsion rgida,exenta de resbalamiento

Igual que un embrague normal de friccin seca, elembrague de anulacin del convertidor de par llevamontado un amortiguador de torsin para reducir lasvibraciones por torsin del motor.La unidad de control del cambio automtico deter-

mina cundo se abre o se cierra el embrague de anu-lacin del convertidor de par.

En vehculos con cambio automtico, con unembrague de anulacin del convertidor de par sepuede reducir en la prctica el consuno de combusti-ble en un 2 a un 8 %, segn la caracterstica del veh-culo y del cambio.

El programa autodidctico 21 contiene indicacionesreferentes al mando hidrulico de un embrague de

anulacin del convertidor de par.

Funcionamiento

curso del par motor

Embrague de anulacin del convertidor depar - un embrague mecnico.

embrague de anulacin

del convertidor de par

rodete de turbina


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19


SP20-31

En el cambio manual se efectua el acoplamiento delas marchas, como ya se sabe, del modo siguiente:

se desencastra la corona desplazable, seinterrumpe el flujo de fuerza

se lleva el pin al mismo nmero de revolu-ciones

seguidamente, se encastra la corona despla-zable seleccionada y vuelve a establecerse elflujo de fuerza.

En el acoplamiento automtico de las marchas, talcomo se desea en el cambio automtico, no existeposibilidad de interrumpir el flujo de fuerza.

La unidad de control automtica no puede deducir

de la situacin del trfico si sera favorable unainterrupcin del flujo de fuerza.

Un engranaje planetario se compone de dos a cuatrotrenes epicicloidales.Estos se encuentran fijamente enlazados entre s omediante acoplamientos.El funcionamiento se puede explicar ya en un tren epi-cicloidal.

Un tren epicicloidal se compone

de un pin central - 1 - de varios satlites (de tres a seis) - 2 - del portasatlites - 3 - de una corona exterior de dentado interior - 4 -

Todas las parejas de piones dentados estn perma-nentemente engranados.No se necesitan coronas desplazables, no hay quesincronizar los nmeros de revoluciones de los pio-

nes.

Para cambios automticos son apropiados, portanto, slo cambios que tambin puedan acoplarmarchas sin interrupcin del flujo de fuerza.Este es el caso con engranajes planetarios.De este modo, ellos constituyen la base inicial dediseo de casi todos los cambios automticos.

Por razn de su tipo de construccin, los engrana-jes planetarios tambin se denominan engranajesepicicloidales.

Qu alternativas hay para ello?

Acoplamiento de las marchas - cambioautomtico

Pin de marcha - cambio manual

1

2

3

4


19/38

20

1

2

3

4


SP20-16 SP20-17 SP20-18

En el interior, el pin central - 1 - gira en tornode un eje central.Los satlites - 2 - engranan en el dentado delpin central.

Los satlites pueden girar tanto en torno de supropio eje como tambin en un circuito alrede-dor del pin central.

Los satlites se alojan con sus ejes en el porta-satlites - 3 -.El portasatlites inicia el movimiento rotatorio delos satlites alrededor del pin central; con ello,lgicamente, tambin en torno del eje central.

La corona - 4 - engrana con su dentado interior

en los satlites y encierra todo el tren epicicloi-dal. El eje central es tambin centro de giro parala corona.

La corona, el portasatlites y el pin central tie-nen cada uno unin con con un eje.

Con un tren epicicloidal se consiguen tanto des-multiplicaciones grandes como ms pequeashacia lento o hacia rpido, si se retiene uno delos elementos del engranaje y los dos otros seencargan de la impulsin y salida de fuerza.Al retener el portasatlites, tiene lugar una inver-sin del sentido de marcha.Si se retienen dos elementos, se bloquear enengranaje planetario y la desmultiplicacin serde 1:1.

- corona fija

- el pin central impulsa =desmultiplicacin grande ha-

cia lento

- pin central fijo

- la corona impulsa =desmultiplicacin pequea ha-

cia lento

- portasatlites fijo

- el pin central impulsa =inversin del sentido de giro

SP20-2


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21

Corona Pin central Portasatlites Desmultiplicacin

fija salida de fuerza impulsin grande, hacia rpido

salida de fuerza fijo impulsin pequea, hacia rpido

impulsin salida de fuerza fijo hacia rpido, inversindel sentido de giro

fija fijo salida de fuerzaningn tren epicicloidal

bloqueado

impulsin lenta impulsin normal el giro se ajusta al de la corona, superposicinde los nmeros de revoluciones(efecto de escalera mecnica)

A partir de la combinacin de impulsar y frenar (retener) de elementos se pueden formar ms vari-antes de desmultiplicacin.

SP20-20

Impulsin y toma de fuerza de un tren epicic-loidal - representacin esquemtica.

Por tanto los elementos del tren epicicloidal sehan de frenar o impulsar desde el exterior.

A fin de que esto funcione, los rboles de loselementos en cuestin se han de conducir haciafuera y unir con contrarboles.

Esto se soluciona en diseo mediante rboleshuecos encajados.

Estos tiene por fuera forma acampanada (cam-panas de embrague) y, segn la activacin, seunen en arrastre de fuerza con los contrarbolesde forma similar.

Las campanas de embrague llevan por su partepara ello los embragues y frenos.

Al frenar, los frenos se apoyan contra la caja delcambio (vase tambin para ello el captulo

"Elementos del cambio").

corona

satlites con portasatlites

eje de turbinapin central


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SP20-19

se compone de 3 trenes epicicloidales.La primera corona, el segundo portasatlites y latercera corona estn fijamente unidos entre sAdems, hay un segundo y tercer pin central fija-mente unidos entre s.La impulsin en las marchas adelante se efectamediante este pin central doble.

se compone de 2 trenes epicicloidales con un pin

central comn.el portasatlites de un tren, la corona del otro y elrbol primario estn fijamente unidos entre s.La impulsin de las marchas adelante se efectasiempre mediante las coronas.Este tipo se utiliz frecuentemente en el tiempo delos cambios automticos de tres marchas.

se compone de 2 trenes epicicloidales con un por-

tasatlites comn.Este diseo encuentra de modo anlogo aplicacinen el cambio automtico del cambio 01M delOCTAVIA de SKODA.

El portasatlites lleva dos juegos de satlites:

- satlites cortos de dimetro grande, queengranan en un pin central pequeo

- satlites largos de dimetro pequeo, queengranan en un pin central grande y en lossatlites cortos.

El cambio Ravigneaux posee slo una corona, quecomprende los satlites cortos.

Mediante la corona tiene lugar siempre la salida defuerza. Con los cambios Ravigneaux se puedendisear 4 marchas adelante y una marcha atrs.

Por razn de su tipo se construccin compacto, esespecialmente apropiado para vehculos de trac-cin delantera.

Cambio Ravigneaux

Cambio Simpson

Cambio Wilson

Las diferentes combinaciones y configuracionestcnicas estndar toman el nombre de sus invento-res.

Para los cambios automticos en el vehculose disponen sucesivamente varios trenes epi-cicloidales. Entonces, a partir de esta combi-nacin se pueden establecer los necesarios.escalones del cambio.


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Elementos del cambio

SP20-22

Cada marcha posee un elemento del cambio,como mnimo, el cual establece el flujo de fuerzamediante friccin.

Se utilizan embragues de discos para establecerel flujo de fuerza del eje de turbina al tren epicic-loidal.

Poseen discos interiores y exteriores, ambosunidos con piezas rotatorias. Estn encajadosunos con otros. Sin accionamiento, hay entreellos un intersticio y estn llenos de aceite, demodo que puedan girar libremente.El conjunto de discos es comprimido por unmbolo hidrulico, que gira simultneamentejunto con su llenado de aceite, el cual acta pordetrs sobre el mbolo.Por ello, la alimentacin de aceite se efectamediante un rbol hueco. Al desembragar, sedescarga el embrague de discos medianteresortes (muelles de compresin, tambin muel-les de platillo).Unas vlvulas de bola (en parte en el mbolo y,en parte, en el portadiscos) se encargan de que,sin accionamiento, se elimine rpidamente lapresin y pueda salir el aceite.

Los portadiscos, tanto en el elemento interiorcomo en el exterior, alojan los discos mediantesalientes, resultando una unin en arrastre deforma.

Los discos exteriores son de acero.Los discos interiores son de plstico altamenteresistente.Cumplen al mismo tiempo la funcin del forro defriccin.La armazn de apoyo es de celulosa.La resistencia a temperaturas elevadas se con-sigue mediante un aditamento de fibras de ara-mida, material plstico de alta resistencia.A fin de influir sobre el valor de friccin se aa-den minerales para unir la resina fenlica.

El nmero de discos vara mucho segn la eje-cucin del cambio.El juego entre los discos es de importancia parael funcionamiento del acoplamiento automticode las marchas y est predeterminado en el

diseo.Se ajusta por separado al efectuar el montaje.

El principio del embrague de discos se aplicatambin en el cambio automtico 01M delOCTAVIA de SKODA.

disco exterior, unido en arrastre de for-

ma con elemento exterior

Embrague de discos

SP20-21

SP20-25

disco interior, unido en arrastre de

forma con elemento interior

elemento exterior disco exterior

elemento

interior

vlvula de bola

mbolo

disco interior

Portadiscos (campana de embrague)

para alojar los discos exteriores


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SP20-24

Los frenos de discos se utilizan para retener unelemento del tren epicicloidal. Son similares a

los embragues de discos y poseen asimismodiscos interiores y exteriores.Los discos interiores tambin estn unidos conel elemento giratorio mediante salientes, mien-tras que los discos exteriores estn fijos, apoya-dos en la caja del cambio.

En la activacin, un mbolo hidrulico comprimeel conjunto de discos.Al contrario del embrague de discos, el mbolohidrulico se encuentra fijo.Tambin en el freno de discos es de importancia

el juego entre los discos para un funcionamientoperfecto del acoplamiento de marchas, por loque se ajusta por separado.

Los frenos de este tipo se montan en el cambioautomtico 01M del OCTAVIA de SKODA.

disco exterior apoyado en el cambio

Frenos de discos

SP20-23

SP20-26

disco interior, en arrastre de forma,

engranado con elemento rotatorio

caja del cambio disco exterior, fijo

elemento

rotatorio

mbolo

disco interior

Otra posibilidad de diseo para retener los ele-mentos de un juego de planetarios lo ofrece elfreno de cinta.

La forma exterior del rbol es similar a la de untambor de freno.Como elemento de freno, una cinta de aceroabraza estrechamente ese tambor de freno, elcual se mueve libremente en estado inactivo.La cinta de freno se apoya en un extremo contra

la caja del cambio.Al tener lugar la activacin hidrulica, en el otroextremo acta la fuerza del mbolo y frena eltambor hasta la parada.

Una desventaja del freno de cinta es que sobrela caja del cambio actan grandes fuerzas radia-les.

Este principio se aplica, por ejemplo, en el cam-bio 001 de coches de turismo Arosa.

Frenos de cinta


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En el acoplamiento electrohidrulico de mar-chas, un elemento del cambio se abre y otro se

cierra.Este proceso tiene lugar en fracciones desegundo.Durante este proceso disminuye el par transmi-tido del elemento que se abre y aumenta el delelemento que se cierra. La nueva marchaengrana en el momento en que el par en el ele-mento que se acopla es mayor que el par en elelemento que se desacopla.

Cruzamiento

SP20-27

Cruzamiento negativo

El elemento que se acopla toma el pardemasiado tarde.(es decir, en caso de cambiar a una marchasuperior de traccin/marcha inferior de freno, ladisminucin de presin del primer elementotiene lugar demasiado prontooen caso de cambiar a una marcha inferior detraccin/marcha superior de empuje, el aumentode presin del elemento que se acopla tienelugar demasiado tarde.En el funcionamiento bajo carga del motor, el

nmero de revoluciones aumenta a causa de laseparacin.En el funcionamiento por empuje, el nmero derevoluciones disminuye).

Este proceso se designa como cruzamiento.En caso del denominado cruzamiento cero, el

elemento que se acopla absorbe tanto par comoel que cede el elemento que se desacopla. Entotal, se conserva el par.El mando del cruzamiento slo se efecta medi-ante acoplamientos hidrulicos, activados por laUnidad Electrnica.El elemento que se acopla recibe toda la presinde trabajo.

Cruzamiento positivo

El elemento que se acopla toma el pardemasiado pronto.(es decir, en caso de cambiar a una marchasuperior de traccin/marcha inferior de freno, ladisminucin de presin en el elemento que sedesacopla tiene lugar demasiado tardeoen caso de cambiar a una marcha inferior detraccin/marcha superior de empuje, el aumentode presin del elemento que se acopla tienelugar demasiado pronto. Se produce por brevetiempo el bloqueo del cambio y, con ello, la

cada del par.Esto puede ser conveniente si se quiere llevar elmotor rpidamente de un rgimen elevado aotro bajo).

Adicionalmente al cruzamiento cero hay cruzamientos negativos y positivos que se aplicanconvenientemente para determinados estados de funcionamiento.

t

p

Pp

Pn

P0

p = presin

t = tiempo

= curso de la presin, elemento que sedesacopla en cruzamiento 0

= curso de la presin, elemento que seacopla en cruzamiento 0

= cruzamiento negativo

= cruzamiento positivo

P0 = punto del cruzamiento cero

Pn = punto de cruzamiento negativo

Pp = punto de cruzamiento positivo


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El mando del cruzamiento se puede simplificarcon ayuda de piones libres.

El pin libre transmite un par slo en un sen-tido.En sentido contrario, gira libremente.Se utiliza a fin de simplificar el despliegue tnicopara un acoplamiento de marchas sin interrup-cin de la fuerza de traccin.Permite una transicin exacta al acoplar mar-chas sin requerir nada especial del mando delelemento que se acopla.

Pin libre de rodillos

En los intersticios entre el anillo interior y exte-rior se encuentran rodillos.En el sentido de bloqueo, stos se colocan enlos intersticios que van estrechndose.De este modo se unen los anillos interior y exte-rior. Unos muelles oprimen los rodillos en elintersticio, a fin de conseguir un bloqueo seguro.Un pin libre de rodillos lo encontramos, p. ej.,en el cambio automtico 01 M del OCTAVIA de

SKODA.

Pin libre con cuerpos de apriete

Es de tcnica ms costosa que el pin libre derodillos, pero para un mismo tamao permiteuna mayor transmisin de pares.En una jaula de muelle dispuesta entre los anil-

los interior y exterior se encuentran cuerpos deapriete en forma de haltera.Por accin de la fuerza elstica estn perma-nentemente aplicados. En el sentido de marchalibre, los cuerpos de apriete se abaten, sin impe-dir la marcha libre.En el sentido de bloqueo, se levantan.Un pin libre con cuerpos de apriete se utiliza,p. ej., en el cambio automtico 001 del coche deturismo Arosa.

Pin libre

SP20-28

SP20-29

Con rgimen en deceleracin del vehculo, seinvierte el flujo de fuerza.

De este modo, el pin libre se abrira y no per-mitira ningn efecto del freno motor (anloga-mente al pin libre en las bicicletas).Por esta razn, al pin libre van acopladosparalelamente los frenos o embragues.


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Mando del cambio

Conductor decide cundo, adnde y con qu rapidez, deportividad o economa.De ello se encargan el pedal acelerador y la palanca selectora.

Estados de

funcionamiento las resistencias al avance influyen: si se recorre una pendiente cuestaarriba/cuesta abajo, si se utiliza remolque, si hay viento contrario, sise conduce bajo carga o con empuje. Los sensores envan las infor-maciones a la unidad de control.

Electrnica efecta evaluaciones, se encarga del trabajo mental, regula el dispo-sitivo hidrulico del cambio

Hidrulica se encarga de configurar las presiones de mando y recorridos de aco-plamiento.

Todava no era as en los primeros cambios automticos.La lgica de la seleccin de marchas se realizaba hidrulicamente.Los estados de funcionamiento se registraban mediante elementos constructivos hidrulicos, neumti-cos y elctricos, se convertan en presiones, con lo que se activaba la seleccin de marchas.

En el curso del desarrollo de la electrnica aplicada a la tcnica automovilstica, estos elementos con-structivos se sustituyeron por los correspondientes componentes electrnicos.El mando hidrulico del cambio se convirti en mando Electrnico del cambio.

Los elementos del cambio los activa la electrnica,el mando hidrulico del cambio se convirti en mando electrohidrulico.El mando electrnico del cambio se convirti en el elemento central de la lgica y ejecucin de mando.Los puntos de acoplamiento del cambio se forman a partir de un gran nmero de informaciones quedescriben la situacin momentnea de funcionamiento y marcha (vase tambin "Determinacin delpunto de acoplamiento del cambio").

ExcepcionesNo obstante, las posiciones ms importantes de la palanca selectora - P - R - N - D - siguen transmi-

tindose como antes, adicionalmente por medios mecnicos, de la palanca selectora a la correderaselectora en el dispositivo hidrulico de acoplamiento de marchas.Esto asegura la disponibilidad de funcionamiento del cambio automtico tambin en caso de fallar launidad de control electrnica.

estados de funcionamiento

cambio automtico

electrnica hidrulica

Simplificando se puede decir que, en un cambio automtico moderno, participan cuatrocomponentes en la lgica y ejecucin del mando.

conductor


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La unidad de control se encuentra siempre separada en el vehculo y no dispuesta en el cambio.El lugar de montaje vara segn el tipo de vehculo (p. ej., en la caja de aguas, en el vano motor, en el espa-cio reposapis).

Mando del cambio

Relacin de sistemas de un cambio automtico

La unidad de control determina la lgica del acoplamiento de marchas mediante operaciones calcu-latorias permanentes.En base a ello, regula los elementos actuadores del mando electrnico del cambio, entre los que secuentan, en primer lugar, las vlvulas magnticas, las cuales se encuentran en el dispositivo hidru-lico del cambio.

Ventajas del mando electrnico del cambio frente al convencional hidrulico:

Sin gran despliegue tcnico adicional se pueden procesar seales adicionales.

La regulacin de la hidrulica es ms exacta.

Los efectos de desgaste se pueden compensar mediante el mando de presin adap-tivo.

a curva caracterstica de acoplamiento de marchas se puede configurar de modoms flexible.

La electrnica protege ms fcilmente contra manejo errneo.

Las averas presentadas se pueden evadir hasta cierto punto, asegurando as la dis-ponibilidad de servicio del vehculo.

Las averas presentadas quedan registradas en la correspondiente memoria para elServicio.

Las funciones de los sensores y actores de un mando automtico del cambio se explican detalla-damente en el programa autodidctico 21, Cambio automtico 01M.

SP20-30

dispositivo hidrulico del

cambio - vlvulas

magnticas

bloqueo de la palanca

selectora

bloqueo de arranque

luz de marcha atrs

elevacin del ralent

reajuste del par motor

desconexin del sistema

de aire acondicionado

carga del motor

posicin del pedal

acelerador

nmero de

revoluciones

del cambiovelocidad de

marcha

temperatura del

aceite del cambio

nmero de

revoluciones

del motor

identificacin de

posicin

accionamiento del

pedal de freno

sobregs

conexin para

diagnsticos


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Electrnica del motor

Electrnica del trende rodaje

Sistema de aireacondicionado

Comunicacin con otros sistemas del vehculo

El mando electrnico del cambio no es ningn sistema que trabaje aisladamente. El comunica conotros sistemas electrnicos del vehculo a fin de minimizar el despliegue tcnico de sensores, optimi-zar el confort del acoplamiento de marchas y aumentar la seguridad del trfico.

Numerosas seales de las electrnicas delmotor y cambio se utilizan conjuntamente, talescomo, p. ej., el nmero de revoluciones delmotor, la seal de carga y la posicin del pedalacelerador.A fin de suavizar las presiones de acoplamientodurante el accionamiento de los elementos delcambio (p. ej., embragues de discos, frenos dediscos), se comunica a la unidad de control delmotor el momento del acoplamiento de una mar-

cha. Para ello, la unidad de control para el cam-bio automtico est enlazado por una lneadirecta con la unidad de control del motor.Durante el momento de acoplar la marcha, sevara brevemente el punto de encendido en sen-tido de retardo, con lo cual se suprime el parmotor en ese tiempo.

En algunos sistemas de mando electrnico delcambio se efectan intercambios de informacio-nes con los diferentes sistemas del vehculo.En caso de una intervencin reguladora de un

sistema de control de estabilidad (p. ej., controlelectrnico de traccin o bloqueo electrnico deldiferencial), el mando electrnico del cambioimpide que se efecten acoplamientos de mar-chas.En caso de una intervencin reguladora duranteel arranque del vehculo (sistema de traccinantideslizante), el mando electrnico del cambioutiliza la segunda marcha para reducir el parmotor.En caso de recorrer una curva cerrada, un sen-

sor registra la aceleracin transversal y la trans-mite al mando electrnico del cambio. En estemomento se impiden procesos de acoplamientode marchas.

Si se necesita disponer de todo el par motorpara acelerar fuertemente, se desconectar elacoplamiento magntico del compresor.Las informaciones para ello las enva el mandoelectrnico del cambio a la unidad de control

para el sistema de aire acondicionado tan prontose acciona el interruptor de sobregs (kick-down).


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Mando del cambio

El mando electrnico del cambio contieneestrategias en caso de fallos de seales = programa deemergencia

Si falla una seal de entrada, p. ej., a causa de rotura decable, se intentar desviar a una seal sustitutiva, a fin demantener la marcha de modo seguro.

Ejemplo:La temperatura de aceite del cambio se mide mediante untermosensor.Si falla ste, se podr utilizar un valor emprico "cambio atemperatura de servicio, 70C".como seal sustitutiva tambin se puede utilizar la tempe-

ratura del lquido refrigerante del motor.La descripcin de los sensores/actores en el programaautodidctico 21, referente al cambio 01M, incluye tambinlas seales sustitutivas para cada caso.

Las averas que se presentan en el programa de emergen-cia las registra el mando del cambio apto para diagn-stico en la memoria de averas.Esta se puede leer con un aparato lector de averas medi-ante el interface de diagnstico.De este modo, en el sector de Servicio se pueden sacarconclusiones sobre la causa de la perturbacin.

Una avera voltil aparece slo brevemente para volver adesaparecer.Segn el tipo de avera se utilizan diversas estrategias:

el mando del cambio permanece en el programa deemergencia aunque yano aparezcan averas,

el mando del cambio vuelve al funcionamiento nor-mal si la avera ya no ha vuelto a presentarsedespus de varios arranques del motor.

No obstante, la informacin permanece registrada en lamemoria de averas.

Marcha de emergencia

Una marcha de emergencia se inicia si fallan seales abso-lutamente necesarias o el mando elctrico mismo del cam-bio.En tal caso, se pone en funcionamiento un sistema neta-mente hidrulico.A fin de poder mover el vehculo en la marcha de emergen-cia, la palanca selectora sigue acoplada como antes mec-nicamente a la corredera selectora.Segn la posicin de la palanca selectora, el cambio

automtico se encuentra en la posicin N, R o en una mar-cha adelante D.Se desconecta el embrague de anulacin del convertidorde par.

1552V.A.G.HELPQOC

987

654

321

Nota:Por esa razn, al efectuarel Servicio trabajos en uncambio automtico, hayque leer siempre primerola memoria de averas an-tes de efectuar ulteriorestrabajos.

SP17-29

Programa de emergencia/autodiagnstico


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Sistema hidrulico

SP21-18

En el cambio automtico, el convertidor, la electr-nica y el engranaje planetario estn conveniente-

mente completados con la hidrulica.

En el cambio automtico, el medio de trabajo defi-nitivo es el aceite.

Por ello, el aceite tiene tambin especial importan-cia en el cambio automtico, pues sin aceite sepierden todas las funciones (para la importanciadel aceite, vase tambin el apartado "Aceite").

El aceite adquiere presin por efecto de unabomba por separado y recorre el circuito de

aceite.

En casi todos los cambios automticos, comobomba de aceite se utiliza una bomba meniscal.La acciona el motor del vehculo al rgimen delmismo.Las bombas en forma de menisco son robustas, defuncionamiento seguro y generan la necesaria pre-sin 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 hidrodinmico a todos los puntos de lubricacin del cam-

bio.

El aceite se enfra en un pequeo circuito apartemediante el lquido refrigerante del motor.

En el dispositivo hidrulico del cambio (dispuestousualmente debajo del mismo) tiene lugar la regu-

lacin y distribucin de la presin.

Una bomba meniscal la posee tambin, p. ej., elcambio automtico 01M del OCTAVIA de SKODA.Se describe en el programa autodidctico 21.

En l tambin se explica el circuito de aceite, elcual es similar en todos los cambios automticos.

Circuito/bomba de aceite

Circuito de aceite (representacin

esquemtica)

Bomba de aceite (bomba ATF)

SP21-19


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Sistema hidrulico

Este dispositivo hidrulico representa la centralde mando para la presin del aceite.

En l se regula la presin del aceite, con arreglo alas seales del mando electrnico del cambio yse distribuye a los elementos del cambio.

Por regla general, el dispositivo hidrulico secompone de varias carcasas de vlvula.Una carcasa de vlvulas representa el cuerpopara todas las vlvulas que se se encuentran all(vlvulas de conmutacin, vlvulas magnticasde regulacin, vlvulas reguladoras de presin).Adems, contiene los canales de aceite de acu-

erdo con el esquema hidrulico.Los canales de aceite en la carcasa de vlvulasestnconducidos sin cruzamiento.Los cruzamientos necesarios se disean medi-ante orificios dispuestos en un bloque intermedio.De este modo se pueden formar vas de aceite endiferentes carcasas de vlvulas que se encuen-tran superpuestas.

Las vlvulas activadas elctricamente por la uni-dad de control electrnica (vlvulas magnticas)

estn caladas desde el exterior en las carcasasde vlvulas.De este modo, son fcilmente accesibles y cam-biables para trabajos del Servicio.

El dispositivo hidrulico del cambio, adems desus enlaces elctricos con la unidad de controlelectrnica, est unido mecnicamente con lapalanca selectora mediante una correderamanual.

El dispositivo hidrulico suele estar montado

debajo del cambio.En tal caso, la caja del cambio contiene parte delos canales de aceite.

Los canales de aceite tambin pueden estar dis-puestos en una placa aparte.

Dispositivo hidrulico del cambio

SP20-32

SP20-33

Canales de aceite en la caja del cambio

dispositivo hidrulico del cambio

vlvulas magnticas

lmina conductora por la que entran las

seales en las vlvulas magnticas


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SP20-34

El presente esquema hidrulico es un extracto simplifi-cado del esquema hidrulico de un cambio automtico.

Sobre este sistema queremos explicar el complicadolaberinto del mando hidrulico.Se representan dos elementos del cambio.Segn el diseo del cambio, en un moderno cambio decuatro marchas pueden ser de seis a ocho elementos defriccin (embragues y frenos).

Esquema hidrulico

elementos del cambio

Bomba de aceite

Vlvula reguladora depresin

Vlvula magntica de

regulacin

Vlvula de conmutacin

vlvula magntica

de conmutacin

Salida para presin cero

El esquema muestra las vlvulas en posicin de reposo.

presin de trabajo para elementos del cambio

presin de trabajo para embrague de anulacin delconvertidor de par

presin de vlvula reguladora

presin moduladora

presin de mando

Spresin de engrase

presin del vlvula de conmutacin

presin de regulacin para embrague de anulacin del

convertidor de parEstranguladorO O

Iaspiracin

presin de mando ajustada


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Sistema hidrulico

En el sistema hidrulico se necesita el aceite endiferentes escalones de presin. Las vlvulas

reguladoras de presin y las vlvulas magnticasde regulacin se utilizan para generar los necesa-rios escalones de presin.

Presin de trabajo

La presin de trabajo es, con 25 bares, la msalta en el sistema hidrulico.Se genera mediante la bomba de aceite y tambnse aplica directamente detrs de la misma.Mediante una salida para presin cero contro-lada, la presin de trabajo se controla con la vl-

vula reguladora de dicha presin.La regulacin de la presin se efecta en funcinde los impulsos del mando electrnico del cam-bio.Segn la marcha a acoplar, se distribuye la pre-sin de trabajo a uno a varios elementos del cam-bio.La distribucin se efecta mediante una vlvulade conmutacin.Con una marcha acoplada, la presin de trabajose aplica al correspondiente elemento del cam-

bio.

Las presiones en el sistema hidrulico

SP20-37

SP20-38

Presin de vlvula de conmutacinPresin de vlvula reguladora

La presin de vlvula de conmutacin se aju-sta a 3 hasta 8 bares mediante una vlvula regu-ladora de presin.Esta presin alimenta las vlvulas magnticas demando elctrico.

Importante!Las vlvulas magnticas de conmutacin regulan,con la presin de la vlvula de conmutacin, lasvlvulas de conmutacin pospuestas, las cualesregulan por su parte los elementos del cambio(vase tambin el ejemplo de funcionamiento).

La presin de la vlvula de regulacin se aju-sta asimismo mediante una vlvula reguladora depresin y es de 3 a 8 bares.Alimenta como presin de mando, mediante una

vlvula magntica de regulacin, una vlvulareguladora de presin pospuesta, p. ej., para elembrague de anulacin del convertidor de par.

Vlvula reguladora de presin de trabajo

(una vlvula reguladora de presin)

vlvula reguladora

de presin

vlvula reguladora

de presinvlvula magntica de

regulacin

vlvula reguladora

de presin

vlvula magntica de conmutacin

elemento del cambio

vlvula de conmutacin


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Presin moduladora

La presin moduladora del motor es proporcionalal par motor, es un espejo de la carga del motor.Segn las informaciones de la electrnica delmotor, la vlvula de modulacin (una vlvulamagntica de regulacin) es activada por elmando electrnico del cambio y genera la presinde modulacin. Esta es de 0 a 7 bares.La presin moduladora llega a la vlvula regula-dora de presin de trabajo, influyendo as sobre laaltura de la presin de trabajo.

SP20-39

SP20-40

Presin de mandoPresin de engrase

La presin de mando es de 6 a 12 bares.Se utiliza, durante el cambio de marcha, en el ele-mento a acoplar.La presin de mando la ajusta el mando electr-nico del cambio mediante una vlvula magntica

de regulacin y una vlvula reguladora de pre-sin.Al finalizar el acoplamiento de la marcha, la pre-sin de mando se sustituye en el elemento delcambio por la presin de trabajo.

La presin de engrase es de 3 a 6 bares.Ella alimenta el convertidor de par.El aceite fluye a travs del convertidor, del radia-dor de aceite y de todos los puntos de lubricacindel cambio automtico.

Presin para embrague de anulacin del con-vertidor de par

La presin se ajusta mediante una vlvulamagntica de regulacin y una vlvula reguladorade presin y se regula mediante el mando electr-nico del cambio.La presin se ajusta segn el par motor a trans-mitir.

SP20-44


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Sistema hidrulico

Elementos hidrulicos del cambio

Vlvula magntica deconmutacin

Las vlvulas magnticas de conmutacin condu-cen la presin del aceite a una vlvula de conmut-acin o reducen dicha presin. Por tanto,conectan o desconectan y dan lugar a conmuta-ciones de los elementos del cambio, p. ej., se ini-cia el proceso del cambio de marchas.

En el cambio automtico de mando electrnico seutilizan vlvulas magnticas como elementos hidru-

licos (vlvula magntica de conmutacin, vlvulamagntica de regulacin).Adems encuentran aplicacin vlvulas de conmuta-cin que slo trabajan hidrulicamente.

En posicin de reposo, estn cerradas por accinde la fuerza elstica de muelle. El inducido estunido con el taqu de vlvula. En la activacinmediante la unidad de control electrnica, el indu-cido es arrastrado venciendo la fuerza elstica delmuelle.

El taqu deja libre el paso de P a A para la pre-sin de la vlvula de conmutacin y cierra lasalida para presin cero.

Las vlvulas magnticas de conmutacin se regu-

lan con seal de mando digital (con. - descon.).La presin de vlvula de conmutacin acta comopresin de mando sobre la vlvula de conmuta-cin.

La vlvula de conmutacin es una vlvula defuncionamiento netamente hidrulico. Sirve paradistribuir la presin entre los elementos del cam-bio.

Por regla general, posee slo dos posiciones deconmutacin, que se acoplan mediante una o dos

presiones de mando.

En la posicin de reposo, el empalme de trabajoest unido con la salida para presin cero, por loque los elementos del cambio estn sin presin.

En la posicin de trabajo, la presin de mandoacta en el empalme X; la presin P tiene paso alempalme A y la salida para presin cero est blo-queada. La salida L sirve slo de orificio deexpansin.

Las vlvulas de conmutacin son mayormentevlvulas de corredera, por lo que a menudo sedesignan como correderas o correderas de con-mutacin.

SP20-36

A

X

O P L

A

X

O P L

Vlvula de conmutacin

posicin de reposo

posicin deconmutacin

O

P

A

SP20-41

presin de vlvula de

conmutacin

inducido

bobina

taqu de vlvula


36/38

37

O

P A

SP20-42

Las vlvulas magnticas de regulacin regulanuna presin progresiva del aceite.

Son vlvulas de cierre contra la presin cero, pre-tensadas mediante fuerza elstica de muelle.Al activarse, se arrastra el inducido venciendo lafuerza elstica de muelle y el taqu de vlvulaabre la salida para presin cero.De este modo, la presin de aceite disminuye enA, a saber, tanto ms cuanto mayor sea la intensi-

dad de la corriente de activacin; por tanto, unaactivacin progresiva.

Intensidad baja de corriente = presin altaIntensidad alta de corriente = presin baja

Las vlvulas magnticas de regulacin se utilizansiempre en combinacin con un estrangulador yse alimentan con presin de vlvula de regulacin.No regulan directamente la presin de aceite deun elemento del cambio, sino que suministran lapresin de mando que, a travs de A, acta sobre

una vlvula reguladora de presin pospuesta (p.ej. presin moduladora).

Vlvula magntica deregulacin

inducido

bobina

presin de vlvula reguladora

taqu de

vlvula

Este ejemplo nos muestra que un elemento delcambio no recibe presin de trabajo mediante lavlvula magntica.

Posicin de reposoLa vlvula magntica de conmutacin no estactivada.En la vlvula de conmutacin no acta ningunapresin de mando (presin de vlvula de conmut-acin).La salida para presin cero est abierta

Posicin de trabajoLa vlvula magntica de conmutacin la activa la

unidad de control electrnica del cambioautomtico, es accionada elctricamente.El imn atrae un taqu de vlvula y deja libre elflujo para la presin a la vlvula de conmutacin.Seguidamente, el mbolo (empujador) se muevehidrulicamente en la vlvula de conmutacin.Con ello se bloquea la salida para presin cero yse deja libre el empalme para la presin de tra-bajo.Ahora, la presin de trabajo acta plenamentesobre el elemento del cambio (embrague o freno,

segn la lgica de mando).

Ejemplo de funcionamiento de vlvula magn-tica de conmutacin y vlvula de conmutacin -representacin esquemtica

SP20-35

AX

O P

A

X

O P

posicin de reposo

posicin de trabajo

presin de trabajo

presin de vlvula

de conmutacin


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38

?

Compruebe Ud. sus conocimientos

Qu respuestas son correctas?A veces, slo una.

Pero quizs tambin ms de una - o todas!

Srvase completar estos puntos ..................

?1. En el cambio manual, el embrague de separacin mecnico transmite

el par motor al cambio. En el cambio automtico, de esta funcin se encarga................. .

2. Caractersticas de diseo de un cambio automtico:

A. La sincronizacin de los nmeros de revoluciones de las ruedasla realiza el sistema hidrulico.

B. Acopla las marchas sin interrupcin del flujo de fuerza..C. Todas las parejas de piones estn permanentemente engranadas.

3. La base inicial mecnica de casi todos los cambios automticos son.................. .

4. Un diseo especial de ................... es el cambio Ravigneaux.

A. Posee 3 trenes epicicloidales.B. Posee 2 trenes epicicloidales con pin central comn.C. Posee 2 trenes epicicloidales con portasatlites comn.

5. La determinacin del punto de acoplamiento del mando electrnico del cambio,de tipo convencional, se efecta mediante dos parmetros.Estos son ............ y .............

6. El aceite en el cambio automtico se designa a menudo con la forma abreviada .....Adems de la lubricacin, ha de realizar todava tareas importantes.Cules son las que no realiza?A. Transmisir fuerzasB. Efectuar trabajo de sincronizacin

C. Acumular calor.D. Establecer acoplamientos de marchas


38/38

?7. Qu afirmacin es correcta?

A. En el cambio automtico slo hay funciones electrohidrulicas.B. Tambin en el cambio automtico se introducen mecnicamente en eldispositivo hidrulico importantes posiciones de la palanca selectora.

8. Qu vlvula conduce la presin de trabajo de ...... bares a los elementos del cambio?

A. La vlvula magntica de regulacinB. La vlvula magntica de conmutacinC. La vlvula de conmutacin

9. Complete en el esquema hidrulico las tuberas y vlvulas que faltan.

10. El mando electrnico del cambio es ...........Si, p. ej., un cliente indica irregularidades en el funcionamiento de marcha,el primer trabajo a realizar ha de ser ................

11. Cundo trabaja un convertidor de par todava slo como embrague?

A. Con el pin de turbina paradoB. Con un aumento mximo del par motorC. Cuando los nmeros de revoluciones de la bomba y de la turbina son

aproximadamente iguales.

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