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Caja de cambios automática con control de paso de relaciones auto adaptativo
Imagen 18.20
La evolución del control electrónico de la caja de cambios automática ha permitido diseñar calculadores que son capaces de analizar más variables y aprender los hábitos de conducción.
Si se conduce de forma tranquila habitualmente el calculador va aprendiendo y responde con aceleraciones más progresivas y con umbrales de velocidad bajos para primar el consumo de combustible al hacer funcionar al motor entre medias y bajas RPM.
Si puntualmente se acelera más, la caja de cambios automática responde con más prestaciones sin memorizar esta actuación si no se repite.
En caso de que el estilo de conducción demande más aceleraciones frecuentemente, el calculador de la caja de cambios automática irá ofreciendo más respuesta al acelerador y cambiando a más RPM, sube los umbrales de paso y aporta las prestaciones que se solicitan dejando a un lado el consumo.
Si un automóvil en el que el calculador de la caja de cambios automática ha memorizado un estilo de conducción, se cambian los hábitos o el conductor, pasando a un estilo opuesto, ha de pasar un corto recorrido para detectar que la forma de conducir es otra e ir adaptando las respuestas de cambios de relaciones que mejor encajen.
Otro factor que afecta mucho a la respuesta del motor al acelerador es la orografía del terreno y el peso que lleva el automóvil.
Para un mismo estilo de conducción, si para una determinada aceleración el motor no responde como es habitual indica que se está subiendo una pendiente o se transporta más peso, se mantiene la relación sin pasar a la superior hasta más RPM.
En caso de que para una actuación del acelerador, el automóvil vaya más rápido indica que se está descendiendo una pendiente y el calculador colabora con retención del motor e incluso reduciendo de marcha, con más énfasis si se frena.
Accionamiento secuencial manual
Imágenes 18.21
Para complementar la versatilidad de la caja de cambios automática se potencia su manejo manual mediante otras posiciones de la palanca de cambios.
La idea es mantener las posiciones P, R, N y D con su funcionamiento habitual, con la capacidad auto adaptativa ya explicada, incluyendo un pasillo adicional accesible desde la posición D en el que se puede solicitar una determinada relación, moviendo la palanca hacia adelante o hacia atrás, es como se ha explicado en la caja de cambios pilotada.
Las marcas adoptan que los impulsos hacia adelante o hacia atrás sean para subir o bajar una relación según sea su criterio.
En las siguientes imágenes se representan los sistemas de accionamiento secuencial más habituales.
Imagen A
- Desde D se pasa a un pasillo paralelo a la derecha.
- Pulsando la palanca hacia adelante se sube una relación y hacia atrás se baja.
- Según el protocolo del calculador electrónico, mantendrá la relación en aceleración hasta el corte de inyección o pasará a la siguiente al llegar a determinadas RPM según se esté acelerando.
- Este comentario es aplicable a los demás ejemplos.
- Si se detiene el automóvil en posición secuencial, se inicia la marcha generalmente en 1ª y los umbrales de paso se hacen a altas RPM o según la aceleración.
- En el cuadro se cuenta con un indicador de la posición de la palanca de cambios.
- El pasillo secuencial puede estar a la izquierda como se aprecia en otras palancas.
- En el cuadro se indica la posición seleccionada.
Imagen B
- En este caso el pasillo de selección adicional está debajo de la D y es transversal, una pulsación a la izquierda anula la relación más alta, si se pulsa más veces se van anulando más relaciones y pulsando a la derecha se recuperan.
- En realidad, estas posiciones equivalen, suponiendo que es una caja de cinco relaciones, a las posiciones 4, 3, 2 y 1 y no a una única relación (es el funcionamiento más habitual).
- La marcha operativa más alta seleccionada se refleja en el indicador del cuadro de instrumentos, como en la palanca de corredera.
Imagen C
- El pasillo secuencial está a la izquierda con las letras “M” / “S”, manual y sport.
- Si no se acciona secuencialmente la palanca se funciona en sport cambiándose de marchas a más RPM.
- Si se mueve la palanca hacia adelante se baja una relación y hacia atrás se sube, es la selección manual.
- El cuadro indica la relación seleccionada.
Imagen D
- Se sustituye la palanca de cambios por un mando de selección, “S” es la posición sport.
- La actuación secuencial se hace mediante mandos en el volante.
- Se indica la relación en el cuadro.
Imagen E
- Además de poder seleccionar las relaciones con la palanca, como en la imagen C, se puede hacer con los mandos en el volante, imagen E, en este automóvil a la izquierda para bajar de relación – y a la derecha para subir +.
- El indicador del cuadro informa que se circula en 3ª.
Imagen F
- Está la palanca junto al volante con las posiciones R, N y D.
- Mediante un pulsador se conecta P.
- Las funciones secuenciales se hacen con mandos en el volante, indicándose la relación en el cuadro.
Tecnologías para mejorar el rendimiento de la caja de cambios automática con convertidor
La caja de cambios automática con convertidor tiene en principio menos rendimiento (equilibrio entre prestaciones y consumo) que la manual, pues el patinamiento del convertidor y el efecto arrastre en las paradas incrementa el consumo.
La caja pilotada tiene un rendimiento similar a la manual y es más económica para el fabricante que la caja de cambios automática con convertidor, además al ser la pilotada más rápida en los cambios puede ser un valor añadido del automóvil, más aceleración, pero no aporta el mismo confort en los cambios de relación, con embragues en seco sobre todo, y en maniobras de aparcamiento.
Para mejorar el rendimiento reduciendo el consumo, la caja de cambios automática con convertidor ha evolucionado y cuenta con aportaciones en este sentido, estas tres son las más representativas; bloqueo del convertidor con relación insertada, no hay efecto arrastre en D con el automóvil parado estando el motor en marcha y más número de relaciones.
Imagen 18.22. Bloqueo del convertidor
- El patinamiento del convertidor, al girar más rápido el impulsor IMMT (motor) que la turbina TBCA (caja de cambios) por el arrastre hidráulico, implica un aumento de consumo.
- Se evita el patinamiento mediante un embrague (en baño de aceite en la imagen) que acopla impulsor y turbina tras haberse insertado una relación EBCV.
- Solo desliza el convertidor durante el inicio de la marcha y en las secuencias de cambio de relación, como en las cajas manual y pilotada, reduciendo apreciablemente el consumo.
Imagen 18.23. Sin efecto arrastre en D
- Con el automóvil parado en D, el freno pisado y motor en marcha se produce el efecto arrastre del convertidor.
- El conductor frena más para retener el automóvil, con más consumo en estas circunstancias.
- Se reduce este efecto con un sistema que desconecta la caja de cambios de las ruedas, es como pasar la palanca a N.
- Para que el calculador lo haga precisa estas informaciones; palanca en D, velocidad de 0 km/h y pedal de freno pisado durante uno o dos segundos.
- Se aprecia por una ligera subida y bajada de RPM.
- Al soltar el pedal de freno se recupera la conexión entre el motor, caja de cambios y transmisión a las ruedas.
Imagen 18.24. Más número de relaciones
- Con más número de relaciones es posible mantener al motor en el entorno de RPM más adecuado al tipo de utilización.
- Acelerando con suavidad se puede lograr que el motor funcione a bajas RPM con menos consumo de combustible.
- Se ven tres tipos de caja de cambios automática de 4, 6 y 8 relaciones con un mismo motor, resaltando los umbrales de paso de las marchas y las RPM medias de funcionamiento en cada caso.
- Con mayor número de marchas la relación es más cerrada, menos caída de RPM al pasar a la marcha superior y los desarrollos son más largos en las últimas, menos consumo.
Con estas tecnologías y el control adaptativo, un conductor medio no experto en conducción económica acelerando suave obtendrá consumos menores que con la caja manual.
Con la pilotada es similar al compartir el control auto adaptativo.
Más número de relaciones en la caja manual reduciría el consumo, pero requiere cambios muy frecuentes lo que precisa del conductor saber elegir la relación más adecuada y no es siempre fácil.
Resumen de caja de cambios automática con convertidor de par
En la imagen 18.24.1 representan los componentes de este tipo de caja de cambios, y se repasan sus funciones.
- EBbcv es el embrague de bloqueo del convertidor para reducir su deslizamiento y disminuir el consumo de combustible.
- CVP el convertidor de par transmite el par motor a la caja de cambios automática por torbellinos de aceite sin conexión mecánica. En su interior por el reactor multiplica el par hasta medias RPM.
- FRa y EBa son discos en baño de aceite que, respectivamente, bloquean el giro de determinados engranajes o agrupan a otros para lograr las distintas relaciones.
- Eep son conjuntos de engranajes epicicloidales que producen las diferentes relaciones, según la actuación de frenos y embragues en aceite FRa y EBa.
- RDp la rueda dentada de aparcamiento se bloquea al pasar la palanca a la posición P para mantener el coche parado cuando está estacionado.
- BAca la bomba de aceite de la caja de cambios automática suministra la presión necesaria para la actuación de los embragues y los frenos, además de aportar aceite al convertidor de par.
- DHca el distribuidor hidráulico de la caja de cambios automática controla el paso de aceite a cada uno de los embrague y frenos agrupando o frenando engranajes o conjuntos de estos para que se produzcan las diferentes relaciones de transmisión.
- CEca el calculador electrónico de la caja de cambios automática gestiona el distribuidor hidráulico en función de las informaciones recibidas de los elementos que afectan al funcionamiento para el paso de las relaciones.
