Cajas de Cambio Automático: Tipos, Componentes y Funcionamiento

Las cajas de cambio automático se caracterizan por la selección de las distintas relaciones de transmisión sin la manipulación directa del conductor.

Tipos de Cajas de Cambio Automático

• Hidráulicas: De accionamiento completamente mecánico.
• Electrohidráulicas: Cuyo accionamiento está controlado electrónicamente.

Composición de una Caja de Cambio Automático

• Convertidor hidráulico de par: Entrega y ajusta de forma automática el par de salida al par que requiere la transmisión en cada momento.
• Trenes epicicloidales: Determinan las distintas relaciones de cambio.
• Conjunto de embragues y frenos: Encargados de bloquear las distintas partes de los trenes epicicloidales.
• Conjunto de electroválvulas: Encargadas de comandar la acción de los elementos de frenado.
• Sistema de mando: Que selecciona automáticamente la combinación de los trenes epicicloidales.

Tren Epicicloidal

Ventajas: Su forma es más reducida y compacta, permiten el reparto de par motor en una mayor superficie.

Partes:

• Corona
• Planetario
• Satélite
• Eje de corona
• Porta satélites
• Eje del planetario

Elementos de Frenado

• Cinta de freno
• Freno de disco (discos interiores, están unidos solidariamente con el elemento de giro mediante unos salientes; exteriores, que permanecen fijos en contacto directo con la carcasa de la caja de cambios).
• Embrague
• Rueda libre de bloqueo:
  • De rodillos: Entre el anillo interior y exterior de la rueda libre se encuentran unos rodillos de acero con unos muelles, permite giro a la izquierda, pero no a la derecha.
  • Libre con cuerpos de apriete: Permite mayor transmisión de par de fuerza. En el sentido de la marcha se quedan inmóviles, en el sentido contrario los cuerpos se levantan y producen el bloqueo instantáneo de la propia rueda.
  • Libre de estacionamiento: Su accionamiento se realiza cuando la palanca selectora de mando de la caja de cambios automática se lleva a la posición P, dispone de una corona de dentado cuadrado donde se fija un trinquete que se encarga de bloquearla.

Trenes de Engranajes Epicicloidales

• Tipo Simpson: Está compuesta normalmente por dos trenes epicicloidales con un planetario común para ambos engranajes.
• Tipo Ravigneaux: Consta de: una corona encargada de proporcionar siempre la salida de la fuerza a la transmisión del resto del vehículo, dos planetarios, un portasatélites con tres satélites de longitud corta y tres larga.

Circuito Hidráulico

Distribuidor hidráulico del cambio automático: Tiene como misión regular la presión de mando, es decir, es la central de mando para la presión del fluido hidráulico.

• Presión de trabajo: Es la más alta de todas las del sistema de mando hidráulico, entre 25 y 30 bares, generada en la bomba hidráulica.
• Válvula de conmutación: Entre 3 y 8 bares, de su gestión se encarga la válvula reguladora de presión. Esta presión oscila entre 3 y 8 bares, y se utiliza como presión de mando.
• Presión de mando: Varía entre 6 y 12 bares, es la utilizada durante el cambio de marcha sobre el elemento de tren epicicloidal que se debe frenar.
• Presión moduladora: Garantiza cambios de marcha suaves, entre 0 y 7 bares.
• Presión de engrase: Alimenta la presión hidráulica al convertidor de par y varía entre 3 y 6 bares.

Sensores

Informan a la unidad de control electrónica.

• Sensor de RPM de entrada/salida a la caja de cambios.
• Transmisión de RPM del árbol secundario.
• Sensor multifunción: Permite seleccionar diferentes configuraciones de cambio (secuencial, automático...).
• Sensor de temperatura.
• Conmutador de presión de freno.

Actuadores

Realizan las acciones que indica la unidad de mando electrónica mediante señales eléctricas.

• Electroimán para el bloqueo de la palanca selectora: La palanca queda bloqueada en determinadas situaciones.
• Electroválvula de la caja de selección: Válvulas que actúan sobre los elementos de frenado del tren epicicloidal.
• Relé de bloqueo de arranque (si no está en P).
• Componente del sistema de diagnosis de la caja de cambios automática.
• Conector OBD: Conector de tipo universal encargado de comunicar la máquina de diagnosis con la unidad de control electrónica de la caja de cambios automática.
• CAN-BUS: Comunicación rápida de las solicitudes de cambio y gestión de marchas.

Vehículos Híbridos

Componentes:

• Motor térmico
• Generador eléctrico
• Engranaje epicicloidal
• Motor eléctrico
• Cadena metálica
• Conjunto de piñones intermedios
• Conjunto diferencial