LICEO INDUSTRIAL SAN FERNANDO MECANICA AUTOMOTRIZ JOSE GUERRERO TORRES

CAJA DE CAMBIOS AUTOMATICA Conceptos caja de cambios automticos rbol Primario El rbol primario del cambio automtico est unido a la turbina del convertidor de par. En funcin del tipo de cambio, este rbol dirige la propulsin a un componente que puede ser un tren de engranajes planetarios o un embrague de discos. rbol intermediario En el cambio de rbol intermediario, la transmisin de fuerza tiene lugar desde el rbol primario, a travs de una combinacin de ruedas dentadas fija. El rbol intermediario lleva un cierto nmero de ruedas dentadas unidas en forma fija, dependiendo del nmero de marchas. Las ruedas oponentes a dichas ruedas dentadas fijas giran libremente sobre el rbol secundario, estando unidas al mismo por medio de coronas desplazables.

Aceite para el cambio automtico El aceite para el cambio automtico sirve para transmitir la fuerza del convertidor de par, para la operacin de los elementos de mando hidrulicos y para ajustar sus coeficientes de rozamiento, para la lubricacin y la eliminacin de las partculas desprendidas por abrasin as como para la refrigeracin. Todas estas funciones tiene que cumplirlas el aceite del cambio automtico dentro de una gama de temperaturas que abarca desde -30 C hasta 150 C (medidas en la cmara de acopio de aceite). Durante el cambio de marchas pueden presentarse incluso durante corto tiempo temperaturas desde 250 C hasta 400 C en los embragues y los frenos. Se utiliza un aceite bsico mineral provisto de toda una serie de aditivos: modificadores de la friccin, que ajustan exactamente los valores de razonamiento, antioxidantes para reducir el envejecimiento a altas temperaturas, Dispersantes para evitar depsitos e incrustaciones en el cambio, antiespumantes que impiden la formacin de espuma de aceite, mejorantes del ndice de viscosidad para conseguir una viscosidad homognea en toda la gama de temperaturas, inhibidores de la corrosin, contra la corrosin de los componentes del cambio debida a la condensacin de agua, agentes "Seal-Swell" que limitan el hinchamiento que el aceite produce en el material de las juntas.

Los aceites para el cambio automtico son especificados a travs de estndares elaborados por General Motors (designacin ATF Dexron) y Ford (designacin ATF Mercon), reconocidos internacionalmente.

Al rellenar o cambiar el aceite del cambio automtico tiene que utilizarse siempre el aceite previsto por el fabricante. Si se utilizan otros aceites o se agregan otros aditivos se produce una modificacin de las propiedades, con repercusiones negativas para el funcionamiento y la duracin. En tales casos se pierden los derechos de garanta.

Acondicionador de aire Algunas ejecuciones del control electrnico del cambio envan al acondicionador de aire una seal para desconexin del compresor de climatizacin cuando en caso de sobregs se exige la mxima potencia para la propulsin. Actuador Otra denominacin de elemento de regulacin. Adaptativo Sinnimo de adaptable. El atributo "adaptativo" se aplica en la tcnica de la automocin en varios contextos, designando la capacidad que una unidad electrnica tiene de adaptar sus ajustes a condiciones externas. En el caso de los cambios automticos, se utilizan los conceptos de control adaptativo de la presin y curva caracterstica adaptativa de acoplamiento. Aditivos Los aceites tcnicos, y por lo tanto tambin el aceite para el cambio automtico, se proveen siempre de aditivos qumicos que les confieren propiedades especficas. No deberan agregarse otros aditivos, ya que con ello cambian las mencionadas propiedades, teniendo repercusiones negativas para el funcionamiento y la vida til del cambio automtico. Amortiguador Un amortiguador perteneciente al sistema hidrulico de un cambio automtico se encarga de que los cambios de presin no se produzcan bruscamente, sino dentro de un periodo determinado. La duracin de este periodo resulta del diseo del amortiguador. Arbol hueco Un rbol hueco es un rbol de forma tubular. En su interior puede alojar otro eje, o bien puede servir de canal para el aceite.

Avera voltil Una avera voltil se manifiesta slo temporalmente, desapareciendo de nuevo. Dependiendo del tipo de avera, el control electrnico del cambio puede aplicar diversas estrategias: El control electrnico del cambio permanece en el programa de emergencia aunque la avera deje de presentarse. El control electrnico del cambio vuelve a pasar del programa de emergencia al servicio normal si la avera no vuelve a presentarse durante varios procesos de arranque. Sin embargo, la informacin relativa a la avera voltil queda registrada en ambos casos en la memoria de averas.

Bloque de distribucin hidrulico La presin del aceite es regulada en el bloque de distribucin hidrulico en funcin de las seales de mando procedentes del control electrnico del cambio, siendo distribuida a los elementos de mando. El bloque de distribucin hidrulico est formado por varios cuerpos de vlvula. Un cuerpo de vlvula es el

comn, en cuyo interior se encuentran todas las correderas. Contiene adems los canales del aceite en correspondencia con el esquema hidrulico. Los canales del aceite no se cruzan entre s. Los cruces necesarios se establecen a travs de orificios o taladros existentes en la chapa intermedia y comunican las pistas en diversos cuerpos de vlvula. Las vlvulas gobernadas electrnicamente por el control electrnico del cambio estn enchufadas desde el exterior en el cuerpo de vlvula. Generalmente, el bloque de distribucin hidrulico completo est montado debajo del engranaje planetario.

Bloqueo de estacionamiento Para evitar que el vehculo aparcado pueda ponerse en movimiento inintencionadamente, los cambios automticos estn provistos de un bloqueo de estacionamiento como medida de seguridad adicional al freno de estacionamiento. Este dispositivo est dispuesto en el rbol secundario del engranaje planetario. Al situar la palanca selectora en la posicin P, introduce un trinquete en los huecos entre dientes de la rueda de bloqueo de estacionamiento. El rbol secundario queda bloqueado, con lo que el vehculo est asegurado. Pero si el trinquete incide sobre un diente de la rueda de bloqueo de estacionamiento, queda sometido a una tensin elstica. Al producirse el ms mnimo movimiento del vehculo, el trinquete saltar al hueco entre dientes. El trinquete y los dientes de la rueda de bloqueo de estacionamiento tienen una forma tal que el trinquete es rechazado siempre cuando la rueda del bloqueo de estacionamiento gira a velocidad elevada. De este modo se excluye la posibilidad de que el cambio pueda bloquearse durante la marcha.

Bloqueo de la cerradura de la direccin

Para garantizar que el bloqueo de estacionamiento est siempre aplicado cuando el vehculo est aparcado, en algunos vehculos slo es posible sacar la llave del encendido si la palanca selectora est en la posicin P. Bloqueo de la palanca selectora Se denominan bloqueo de la palanca selectora diversos dispositivos de proteccin contra un manejo incorrecto de dicha palanca: El bloqueo P/R impide que se aplique el bloqueo de estacionamiento o se acople la marcha atrs mientras se est circulando. El bloqueo se produce mecnicamente en la palanca selectora, con ayuda de un electroimn accionador, excitado por el control electrnico del cambio. El acoplamiento de una gama de marcha o de la marcha atrs desde la posicin P o N estando el vehculo parado slo es posible si al mismo tiempo se pisa el freno de servicio. De este modo se evita que el vehculo se ponga en movimiento por efecto del nmero de revoluciones de ralent del motor inmediatamente despus de situar la palanca selectora en la posicin correspondiente. En relacin con el bloqueo de acoplamiento se utiliza tambin el perno de bloqueo.

Bobina Una bobina est formada por un gran nmero de bucles conductores arrollados. El paso de corriente por el conductor genera un campo magntico con cuya ayuda se atraen materiales magnticos blandos, como p. ej. un inducido de hierro dulce. Este principio se aprovecha para conectar por ejemplo en un rel contactos elctricos, mover pernos de seguridad en electroimanes actuadores, conmutar presiones de aceite en vlvulas electromagnticas de mando o ajustar una presin de aceite en la vlvula electromagntica de regulacin. En los sensores inductivos, el campo magntico es influenciado por piezas de hierro mviles. La variacin del campo magntico se registra elctricamente. Bomba Una bomba convierte un movimiento giratorio en una corriente de lquido. En el convertidor de par, la rueda de la bomba est comunicada con el motor de combustin y acelera el aceite para el cambio automtico desde el centro hacia afuera. All, las paredes del cuerpo lo dirigen hacia la turbina.La bomba del aceite del cambio automtico es una bomba de engranajes de dentado interior (bomba de hoz) que proporciona la presin de trabajo ya incluso a nmeros de revoluciones reducidos.

Bomba del aceite La bomba del aceite aspira aceite para engranajes de la cmara de acopio de aceite existente en el crter del aceite. Este aceite pasa por el filtro del aceite, donde se eliminan la suciedad y las partculas de abrasin. La bomba del aceite genera la presin de trabajo. Las bombas del aceite de los cambios automticos estn ejecutadas predominantemente como bombas de hoz. Se trata de una bomba de engranajes de dentado interior. Al separarse los dientes aumenta el intersticio y se succiona aceite. Una vez los huecos entre dientes se han llenado de aceite, pasan por la hoz gua de aceite. Esta cierra los intersticios entre dientes e impide as un reflujo del aceite. Despus de pasar la hoz, el intersticio vuelve a estrecharse, con lo que aumenta la presin del aceite. El aceite queda disponible a la salida de la bomba. La bomba de hoz se encuentra entre el convertidor de par y el engranaje planetario, siendo impulsada por el buje existente en la carcasa del convertidor de par, con lo que gira al rgimen del motor. Ya cuando el motor se encuentra al relant proporciona presin suficiente para suministrar la presin de trabajo requerida, de hasta 25 bares, a todos los sistemas hidrulicos post-conectados.

Caja de transferencia La caja de transferencia de los vehculos de traccin total distribuye la transmisin de fuerza entre el diferencial del eje trasero y el diferencial del eje delantero. Caja del convertidor La caja del convertidor lleva en su interior las aletas de la bomba. Adems rodea la turbina y el reactor. La caja del convertidor est llena de aceite hidrulico sometido a la presin de lubricacin. La caja del convertidor es impulsado por el motor. La bomba acelera el aceite de dentro hacia afuera por la fuerza centrfugua. El aceite es desviado por las paredes interiores de la caja, que lo dirigen a la turbina. La corriente de aceite impulsa la turbina, que a su vez est unida al rbol primario del cambio. En las proximidades del eje del convertidor de par, la corriente de aceite fluye a travs de las aletas del reactor, volviendo a la bomba. Calefaccin del catalizador Despus de un arranque en fro, el control electrnico del cambio eleva los puntos de acoplamiento. De esto resultan regmenes del motor ms elevados, que calientan el catalizador ms rpidamente, ponindolo as en funcionamiento. En conjunto, con esta medida se consigue una mejora de las emisiones de gases de escape del vehculo. Cambio automtico En el cambio automtico, la desmultiplicacin adecuada se selecciona automticamente. El cambio automtico realiza los acoplamientos correspondientes sin intervencin del conductor. Existen cambios automticos con desmultiplicacin escalonada y con desmultiplicacin continua; en nuestro caso nos referiremos nicamente a los cambios de desmultiplicacin escalonada. Cambio de velocidades Ravigneaux El cambio de velocidades Ravigneaux est formado por dos trenes de engranajes planetarios con un portasatlites comn. El portasattiles sustenta dos juegos de satlites: satlites cortos, de gran dimetro, que engranan en el planetario de menor tamao y satlites largos, de menor dimetro, que engranan en el planetario de mayor tamao y en los satlites cortos. El cambio de velocidades Ravigneaux posee una sola corona de dentado interior, que rodea los satlites largos. Con el cambio de velocidades Ravigneaux pueden conseguirse cuatro marchas adelante y una marcha atrs con un escalonamiento razonable. El cambio de velocidades Ravigneaux se caracteriza por su estructura compacta.

Cambio de velocidades Simpson El cambio de velocidades Simpson en un engranaje planetario de los tiempos del cambio automtico de tres marchas. Est formado por dos trenes de engranajes planetarios con un planetario central comn. Adems estn firmemente unidos entre s el portasatlites de uno de los trenes de engranajes planetarios, la corona de dentado interior del otro y el rbol secundario. En las marchas adelante, la propulsin y la salida de fuerza tienen lugar respectivamente a travs de las coronas de dentado interior. Por esta razn, el cambio de velocidades Simpson puede transmitir un par elevado a pesar de su forma esbelta. Otra ventaja del cambio de velocidades Simpson es su estructura sencilla.

Cambio de velocidades Wilson El cambio de velocidades Wilson est formado por tres trenes de engranajes planetarios. La primera corona de dentado interior, el segundo portasatlites y la tercera corona de dentado interior estn unidos firmemente entre s, formando el llamado tambor, tambin el segundo y el tercer planetario estn unidos entre s en forma fiija. En las marchas adelante, el accionamiento tiene lugar a travs de este doble planetario. La salida se produce siempre a travs del tercer portasatlites. El cambio de velocidades Wilson hace posibles cuatro o cinco marchas adelante con un escalonamiento razonable.

Cambio de rbol intermediario Generalmente, los cambios manuales estn estructurados como cambio de rbol intermediario. La transmisin de fuerza tiene lugar desde el rbol primario al rbol intermediario, pasando por una combinacin fija de ruedas dentadas. El rbol intermediario lleva un nmero determinado de ruedas dentadas unidades en forma fija, segn sea el nmero de marchas. Sus oponentes giran libres sobre el rbol secundario, estando unidas al mismo por coronas desplazables.

Cambio hidrulico El convertidor de par puede considerarse tambin como un cambio hidrulico sin escalones. Un gran resbalamiento equivale a una desmultiplicacin hacia marcha lenta con incremento simultneo del par. En caso de resbalamiento pequeo, el convertidor de par se aproxima a una relacin de desmultiplicacin de aproximadamente 1, es decir, al caso de acoplamiento.Dado que el convertidor de par trabaja como un escaln de reduccin, los cambios automticos necesitan en general un escaln de marchas menos en el engranaje planetario que un cambio manual comparable. Cambio manual Por regla general, el cambio manual est estructurado como reductor de rbol intermediario. La transmisin de fuerza tiene lugar desde el rbol primario al rbol intermediario, a travs de una combinacin fija de ruedas dentadas. El rbol intermediario soporta otro conjunto de ruedas dentadas unidas en forma fija, cuyo nmero depende de las marchas que tenga el cambio. Sus ruedas oponentes montadas sobre el rbol secundario giran libremente. Se unen al rbol secundario por medio de coronas desplazables. De este modo, los cambios manuales trabajan en arrastre de forma, al contrario que los cambios automticos, que trabajan por unin cinemtica de fuerza. Carga La potencia de un vehculo, tal como est registrada por ejemplo en el permiso de circulacin correspondiente, se refiere a su potencia mxima. Se libera muy raramente, por ejemplo al acelerar a fondo, al remolcar cargas cuesta arriba o al circular a la velocidad mxima. Esta situacin se conoce por "plena carga". En los estados de marcha normales se circula a "carga parcial". Si el motor est desacoplado del tren de rodaje, se encuentra al ralent, es decir, en estado sin carga. Al reducir la velocidad quitando gas o al circular cuesta abajo se est en servicio de retencin (inversin de carga), en cuyo caso las ruedas impulsan el motor. Como medida de la carga del motor se toma la masa de aire aspirada. Este valor se proporciona a la electrnica del motor, quedando, entre otras cosas, tambin a disposicin del control electrnico del cambio. Chapa intermedia La chapa intermedia se encuentra entre dos cuerpos de vlvula, separndolos uno de otro. A travs de orificios existentes en la chapa intermedia puede pasar aceite de un cuerpo de vlvula al otro. De este modo se materializan cruces en el trazado de los canales del aceite.

Ciclo El control electrnico del cambio repite constantemente el registro de las seales de los sensores, el clculo de la decisin de cambio de marchas y el envo a los elementos de regulacin. Tal ciclo se desarrolla tpicamente en 20 ms. Cinta de freno La cinta de un freno de cinta sirve para retener una pieza de transmisin de un tren de engranajes planetarios. Se trata de una cinta de acero con forro de friccin. Circuitos de proteccin El control electrnico del cambio contiene, segn la versin, una serie de circuitos de bloqueo o enclavamiento que protegen de operaciones incorrectas evitando as peligros para el cambio, el motor, el conjunto del vehculo o incluso para el trfico. Ejemplo: por razones de seguridad, los vehculos con cambio automtico slo deben arrancar en las posiciones P o N de la palanca selectora, ya que el convertidor de par no produce una interrupcin completa de la transmisin de fuerza. Incluso el rgimen de arranque del motor es suficiente para poner en movimiento el vehculo.

Control adaptativo de la presin Con el uso del vehculo se desgastan sus componentes, como p. ej. los forros de friccin de los embragues y los frenos. El desgaste puede compensarse incrementando la presin del aceite. La electrnica determinael grado de desgaste basndose en las relaciones de nmeros de revoluciones y corrige la presin del aceite correspondientemente. Control del cambio Los cambios automticos antiguos disponan de un sistema de control hidrulico. En los cambios automticos modernos, dicho sistema ha sido reemplazado por el control electrnico del cambio. Control del cruce Para el control del cruce se renuncia a ruedas libres y el cruce se regula nicamente por medio de acoplamientos hidrulicos gobernados por el control electrnico del cambio. Durante un acoplamiento, el elemento de mando que estaba activo hasta el momento tiene que conservar la capacidad de transmisin, a presin reducida, hasta que el elemento de mando que conecta toma el par. El control electrnico del cambio reconoce el proceso de toma por el salto de nmero de revoluciones, y relaja totalmente el elemento de mando que se desconecta. El elemento de mando que se conecta recibe toda la presin de trabajo.

Control electrnico del cambio En el curso de la evolucin de la electrnica aplicada a la tcnica del automvil, muchos componentes hidrulicos de los anteriores sistemas de cambio automtico han sido reemplazados por los correspondientes elementos electrnicos. El nmero de componentes hidrulicos se ha reducido por trmino medio a la mitad. La lgica de conmutacin es operada digitalmente por un ordenador. A travs de vlvulas electromagnticas controla las vlvulas del bloque de distribucin hidrulico. El control electrnico del cambio (abreviado: EGS) ofrece toda una serie de ventajas: Pueden procesarse seales adicionales sin un aumento excesivo de la complejidad del sistema. El control de la hidrulica puede realizarse con precisin. Las repercusiones del desgaste pueden compensarse a travs del control adaptativo de la presin. La curva caracterstica de acoplamiento puede configurarse con mayor flexibilidad. La electrnica puede ajustarse a las condiciones de marcha y a la manera de conducir a travs de curvas caractersticas adaptativas. La electrnica puede proteger mejor de operaciones incorrectas. La electrnica puede soslayar hasta cierto punto los fallos que se presenten, garantizado la operatividad del vehculo. La electrnica puede registrar los fallos producidos en una memoria de averas, con fines de asistencia tcnica. Convertidor de par El convertidor de par se encuentra entre el motor y el cambio automtico propiamente dicho, en una posicin comparable al embrague separador de un cambio manual. El convertidor de par permite acoplar una marcha estando el vehculo parado y con el motor al ralent. En esta situacin, el convertidor de par transmite un par reducido, con lo que el vehculo tiende a desplazarse lentamente, pudiendo ser detenido sin embargo con ayuda del freno de estacionamiento o del freno de servicio. Al acelerar, es decir, al aumentar el nmero de revoluciones, el convertidor de par transmite un par ms elevado, con lo que el vehculo se pone en marcha. El convertidor de par est formado por tres piezas esenciales: la rueda de la bomba (que al mismo tiempo forma el crter del convertidor de par), la turbina y el reactor. El convertidor de par est lleno de aceite del cambio, encontrndose sometido a presin (vase Presin de lubricacin). La bomba es impulsada por el motor. Acelera el aceite de dentro hacia afuera por efecto de la fuerza centrfuga. El aceite es dirigido hacia la turbina a lo largo de la pared interior del crter. El flujo de aceite impulsa la turbina, que est unida al rbol de entrada del cambio. La corriente de aceite atraviesa las aletas del reactor en las proximidades del eje del convertidor de par, volviendo a la bomba. En la fase de conversin, el reactor provoca el incremento de par del convertidor de par. En caso de gran resbalamiento, es decir, si la diferencia de velocidad de giro entre la bomba y la turbina es muy grande, incrementa el par entregado desviando la corriente de aceite y haciendo fluir ste hacia la bomba en forma reostticamente ms favorable. Para ello, el reactor es solidario de la caja de cambio a travs de una rueda libre. En caso de pequeo resbalamiento, es decir, cuando la turbina ha alcanzado prcticamente el nmero de revoluciones de la bomba, el reactor deja de incrementar el par. Gracias a la rueda libre, gira en el mismo sentido que la bomba y la turbina. El incremento de par ayuda al cambio automtico a conseguir una transicin ms rpida a la fase de acoplamiento.

Corona La corona es un componente del tren de engranajes planetarios. Con su dentado interior rodea a los satlites, y a su vez puede girar alrededor del eje central del juego de satlites.

Corona de la bomba La bomba con hoz de gua es una bomba del aceite con dentado interior formada por la corona de la bomba (impulsada), la hoz (fija) y la rueda interior (que gira libremente). La corona de la bomba est unida al cuerpo del convertidor, por lo que gira al nmero de revoluciones del motor. Por esta razn, la bomba del aceite es impulsada an al nmero de revoluciones de ralent aunque el vehculo est inmvil. Corona desplazable En el cambio manual, el acoplamiento de una marcha tiene lugar uniendo en forma fija una rueda dentada del rbol secundario a dicho eje por medio de una corona desplazable. Cruce Al cambiar de marcha se abre un elemento de mando y se cierra otro. Sin embargo, esto no se produce bruscamente, sino que los elementos de mando atraviesan un cierto margen con resbalamiento. El par transmitido por el elemento de mando que se abre disminuye, mientras que el del elemento de mando que se cierra aumenta. La nueva marcha engrana en el momento en el que el par del elemento de mando a conectar supera el del elemento de mando a desconectar. A esto se le da el nombre de cruce. Si el cruce es correcto (cruce nulo), el elemento de mando que se conecta admite tanto par como entrega el elemento de mando que se desconecta. En conjunto se conserva el par.

En caso de un cruce negativo, el escaln que conecta toma demasiado tarde (es decir, en caso de cambio a marcha superior en traccin/cambio a marcha inferior en frenado, la reduccin de presin del primero elemento de mando tiene lugar demasiado pronto, o en caso de cambio a marcha inferior en traccin/cambio a marcha superior en retencin, la formacin de presin del elemento de mando que conecta se produce demasiado tarde). Consecuencia: la transmisin de fuerza est interrumpida durante corto tiempo. En servicio de carga del motor, el rgimen del motor aumenta demasiado debido a esta interrupcin. En servicio de retencin, el rgimen del motor cae correspondientemente. En caso de cruce positivo, el elemento de mando que conecta toma demasiado pronto (es decir, en caso de cambio a marcha superior en traccin/cambio a marcha inferior en frenado, la reduccin de presin en el elemento de mando que desconecta se produce demasiado tarde, o en caso de cambio a marcha inferior en traccin/cambio a marcha superior en retencin, la formacin de presin en el elemento de mando que conecta se produce demasiado pronto). Debido a esto tiene lugar brevemente una formacin de bloque en el cambio, producindose en consecuencia una cada de par. Tal cada de par puede ser conveniente si el motor debe llevarse rpidamente desde un nmero de revoluciones alto a uno bajo. Cuerpo de vlvula Un cuerpo de vlvula de un bloque de distribucin hidrulico es el cuerpo comn de todas las vlvulas que se encuentran dentro del mismo.

Curva caracterstica adaptativa de acoplamiento En los sistemas de control adaptativos del cambio (AGS) o programas dinmicos de cambio de marchas (DSP), la curva caracterstica de acoplamiento se desplaza en funcin de las condiciones de marcha y el modo de conducir. Estos factores son reconocidos por la electrnica en base a ciertos parmetros como p. ej. la variacin de la velocidad del movimiento del pedal acelerador. Curva caracterstica de acoplamiento La conmutacin entre dos marchas es efectuada por el control electrnico del cambio en base a una curva caracterstica de acoplamiento. Esta curva caracterstica de acoplamiento tiene en cuenta la velocidad del vehculo y la posicin del pedal acelerador. Al conmutar a marchas superiores entra en vigor una curva caracterstica de acoplamiento diferente a la que rige al cambiar a marchas inferiores (vase Curva caracterstica de cambio a marcha superior y Curva caracterstica de cambio a marcha inferior).En los cambios automticos modernos, la curva caracterstica de acoplamiento no es rgida, sino que se adapta a la situacin de marcha - concepto tcnico: curva caracterstica adaptativa de acoplamiento. Curva caracterstica de cambio a marcha inferior En un diagrama de caractersticas formado por la posicin del pedal acelerador y el rgimen del motor, la curva caracterstica de cambio a marcha inferior separa la zona correspondiente a una marcha de la correspondiente a la marcha inmediatamente inferior. Si el punto de trabajo se desplaza ms all de la

curva caracterstica de cambio a marcha inferior, se produce dicho cambio. Para el cambio a marchas superiores existe una curva caracterstica de cambio a marcha superior separada, de funcin anloga. Las curvas caractersticas de cambio a marchas superiores e inferiores para todas las combinaciones de marchas posibles estn registradas en el control electrnico del cambio. Los controles del cambio antiguos tenan slo curvas caractersticas de mando fijas. Ms tarde se hizo posible la eleccin entre dos conjuntos de curvas caractersticas, uno "econmico" y otro "deportivo". Los actuales controles electrnicos del cambio calculan un desplazamiento de la curva caracterstica en base a un gran nmero de informaciones que describen la situacin actual de servicio y marcha. Esta curva caracterstica de acoplamiento adaptada individualmente sirve para tomar la decisin sobre el cambio de marchas.

Curva caracterstica de cambio a marcha superior En un diagrama de caractersticas formado por la posicin del acelerador y el rgimen del motor, la curva caracterstica de acoplamiento a marcha superior separa la zona correspondiente a una marcha de la marcha inmediatamente superior. Si el punto de trabajo se desplaza ms all de la curva caracterstica de acoplamiento a marcha superior, se produce el cambio a la marcha superior. Para el cambio a una marcha inferior existe una curva caracterstica de cambio a marcha inferior separada, con la funcin anloga. Las curvas caractersticas de acoplamiento a marcha superior y a marcha inferior correspondientes a todas las combinaciones de marchas posibles estn registradas en el control electrnico del cambio. Los sistemas de control del cambio antiguos disponan slo de curvas caractersticas de mando fijas. En el curso de la ulterior evolucin se hizo posible elegir entre dos conjuntos de curvas caractersticas, uno "econmico" y otro "deportivo". Los actuales controles electrnicos del cambio determinan un desplazamiento de la curva caracterstica a partir de un gran nmero de informaciones que describen la situacin actual de servicio y marcha. A esta curva caracterstica de mando adaptada individualmente se recurre para decidir sobre el cambio de marchas.

Cmara de aceite Para compensar la diferente demanda de aceite de los elementos de mando tiene que existir una cmara de aceite en el crter del aceite, debajo del cambio automtico. Su nivel de llenado se ha dimensionado de forma que la bomba del aceite pueda succionar aceite en todas las situaciones y con todas las fuerzas de

aceleracin que puedan presentarse.

Crter del aceite El crter del aceite situado debajo del cambio automtico recoge el aceite del cambio automtico que sale de las salidas cero de las vlvulas y de los elementos de mando as como de los puntos de lubricacin del cambio. La bomba del aceite succiona de nuevo este aceite a travs de un filtro del aceite. Discos exteriores Se trata de los discos exteriores de un freno de discos o de un embrague de discos. Generalmente son discos formados nicamente por acero, mientras que los discos interiores estn provistos del forro de friccin. Discos interiores Se trata de los discos interiores de un freno de discos o de un embrague de discos. Generalmente, los discos interiores constan de un forro de friccin aplicado sobre un soporte de acero, mientras que los discos interiores estn formados nicamente por acero. Display de gamas de marchas En algunos vehculos, la posicin de la palanca selectora se representa tambin en el rea de los instrumentos en forma de una indicacin numrica. El display de gamas de marcha es gestionado por el control electrnico del cambio. Display de la palanca selectora En algunos vehculos se utiliza un display de la palanca selectora dispuesto en el campo visual del conductor, indicndose en l la gama acoplada con la palanca selectora. Este display es gobernado por el control electrnico del cambio. Disposicin concntrica Una particularidad del cambio automtico es la disposicin concntrica de la mayor parte de sus componentes, lo que significa que todos estn dispuestos simtricamente con relacin al eje comn del cambio. Esto es vlido p. ej. para el convertidor de par, la bomba del aceite, los trenes de engranaje planetarios, los frenos de discos y los embragues de discos. La disposicin concntrica es conveniente, ya que el par a transmitir genera fuerzas radiales de igual magnitud y de sentido opuesto, que se anulan entre s. EDS Siglas alemanas de "Vlvula elctrica de mando de presin", vase Vlvula electromagntica de regulacin. EGS Siglas alemanas de "Control electrnico del cambio". Eje de esttor Un eje de esttor es un eje fijo, es decir, solidario de la caja del cambio. Por ejemplo, el reactor del convertidor de par se apoya sobre un eje de estator a travs de una rueda libre. Electrnica del motor La electrnica del motor y el control electrnico del cambio colaboran estrechamente. El control electrnico del cambio recibe de la electrnica del motor informaciones relativas p. ej. al nmero de revoluciones, la carga y la temperatura del motor. A la inversa, el control electrnico del cambio informa sobre los acoplamientos de marchas previstos, de modo que la electrnica del motor pueda reducir brevemente la carga retrasando el ngulo de encendido o, en los vehculos Diesel, reduciendo el caudal de inyeccin. Si bien en principio el cambio automtico permite cambiar de marchas bajo carga, se realiza la intervencin mencionada, ya que con ello aumenta el confort de marcha.

Elemento de mando Se denominan elementos de mando todos los embragues, frenos y ruedas libres de un engranaje planetario. Se necesitan para acoplar las marchas del cambio. Elemento de regulacin Los controles electrnicos transfieren sus seales elctricas de salida a elementos de regulacin o actuadores, que por su parte intervienen en el sistema a controlar. En el cambio automtico se utilizan los siguientes elementos de regulacin: vlvulas electromagnticas de mando, vlvula electromagntica de regulacin, vlvulas electromagnticas PWM, electroimnes accionadores (vase Bloqueo de la palanca selectora), rels (vase Rel de bloqueo del arranque) Elementos de mando hidrulicos Los elementos de mando hidrulicos de un cambio automtico controlado electrnicamente son las vlvulas electromagnticas. En principio existen dos tipos: Las vlvulas electromagnticas de mando transfieren la presin del aceite a una vlvula de mando, o bien reducen la presin del aceite. De este modo conectan o desconectan y provocan conmutaciones de los elementos de mando. Por ejemplo, inician el proceso de acoplamiento. Las vlvulas electromagntica de regulacin regulan una presin de aceite sin escalones. De este modo controlan la presin de trabajo, la presin en los elementos de mando, en el convertidor de par y en el embrague de anulacin del convertidor. Embolo Los elementos de mando del cambio automtico son accionados por mbolos hidrulicos que se mueven radialmente respecto al eje del cambio. Las cintas de freno son tensadas por mbolos cilndricos normales. Los mbolos de los frenos de discos y los embragues de discos tienen forma anular (axial) y estn dispuestos alrededor del eje del cambio. Embrague En el cambio automtico, los embragues se utilizan junto con los frenos para el acoplamiento de las marchas. Un embrague une y separa dos piezas rotativas. Los embragues se utilizan por un lado para aplicar controladamente la transmisin de fuerza a una de las piezas de un tren de engranajes planetarios. Por otro lado, los embragues sirven para unir entre s dos piezas de un tren de engranajes planetarios, de modo que este tren de engranajes pase a formar un bloque. En el cambio automtico se utilizan exclusivamente embragues de discos.

Embrague de anulacin del convertidor Se trata de un embrague mecnico que, en determinadas situaciones de marcha con valores de resbalamiento pequeos, anula y desactiva el convertidor de par. Es acoplado y desacoplado electrohidrulicamente. Tambin es posible un funcionamiento deslizante. La presin del aceite se ajusta entre 0 y 7 bares, segn el par a transmitir.

Embrague de discos Los embragues de discos se parecen a los frenos de discos, pero en este caso tanto los discos interiores como los discos exteriores estn unidos a piezas giratorias. Se utilizan para aplicar controladamente la transmisin de fuerza a un tren de engranajes planetarios, o bien para unir dos partes de un tren de engranajes planetarios entre s, con lo que pasan a formar un bloque. Al contrario de lo que ocurre en el freno de discos, el mbolo hidrulico gira junto con su carga de aceite. Por esta razn, la alimentacin de aceite tiene que producirse a travs de un rbol hueco. Al relajar el embrague de discos, una vlvula de bola situada en el permetro del mbolo se encarga de que la presin de aceite se elimine por completo; en otro caso, las simples fuerzas centrfugas podran producir ya un efecto de acoplamiento.

Embrague hidrodinmico El embrague hidrodinmico establece una unin deslizante entre el motor de combustin y el cambio. Sin embargo para los cambios automticos actuales no se utilizan ya embragues hidrulicos, sino convertidores de par. Embrague separador Los cambios manuales necesitan un embrague separador que interrumpa la transmisin de fuerza entre el motor y el cambio. Es necesario debido a que, con este tipo de cajas, el cambio de marchas no puede producirse bajo carga. Permite acoplar tambin una marcha cuando el vehculo est inmvil y con el motor en marcha. Enclavamiento del bloqueo de estacionamiento Estando aplicado el bloqueo de estacionamiento, el vehculo queda asegurado contra un desplazamiento no intencionado. A fin de que el bloqueo de estacionamiento no pueda abrirse inintencionadamente, en algunos vehculos, la palanca selectora slo puede sacarse de la posicin P estando accionado el freno de servicio. Engranaje planetario Un engranaje planetario est formado por entre dos y cuatro juegos de satlites, unidos entre s en forma fija o por medio de embragues. Algunas construcciones estndar se caracterizan por determinadas uniones rgidas o por ruedas dentadas comunes; se trata por ejemplo del cambio de velocidades Simpson, del cambio de velocidades Ravigneaux y del cambio de velocidades Wilson.

Esquema de transmisin de fuerza A fin de poder describir la transmisin de fuerza en un cambio, se utiliza un esquema de transmisin de fuerza. Como en todos los esquemas, la representacin de la transmisin de fuerza se simplifica grficamente: Los ejes y rboles se representan en forma de lneas. Las ruedas dentadas se dibujan como rectngulos o tambin slo como lneas. Las ruedas libres estn simbolizadas por una flecha sobre la pieza de apoyo. En el caso de los frenos de discos y los embragues de discos basta un disco de una de las mitades, encerrado por dos de la otra mitad. Partes fijas, como es la caja del cambio, se representan rayadas. Adems es totalmente suficiente mostrar la mitad superior del cambio, ya que la mitad inferior es simtrica respecto al eje. La transmisin de fuerza actual se destaca por medio del grosor de los trazos o mediante colores.

Estrangulador Un estrangulador es un estrechamiento de un canal de aceite que reduce el caudal del aceite que lo atraviesa. Se encuentran estranguladores en la tubera de reaccin de las vlvulas reguladoras de la presin y antes de las vlvulas electromagnticas de regulacin. Estrategia de cambio de marchas Los controles electrnicos del cambio modernos calculan un desplazamiento de la curva caracterstica basndose en un gran nmero de informaciones. A partir de la curva caracterstica resultante y del nmero de revoluciones de salida del cambio se toma entonces la decisin sobre el cambio de marchas. En los controles del cambio anteriores, que no tenan en cuenta an tantas magnitudes influyentes y que tampoco eran todava adaptativos, se elega p. ej. con un selector de programa entre una estrategia "econmica" y una "deportiva" del cambio de marchas automtico. Fallo de seal El control electrnico del cambio tiene estrategias para poder dominar en especial el fallo de una seal de entrada. En la medida de lo posible se intenta recurrir a una seal suplente. Ejemplo: los cambios automticos tienen un sensor de temperatura para medir la temperatura del aceite del cambio. Si falla este sensor, el control electrnico del cambio puede utilizar el valor de la temperatura del lquido refrigerante del motor en lugar de la seal del sensor averiado. Fase de conversin Durante la fase de conversin, el nmero de revoluciones de la bomba es considerablemente mayor que el de la turbina, lo que significa que se presenta un mayor resbalamiento.

Por desviacin de la corriente de aceite en el reactor, durante la fase de conversin es posible tomar de la turbina un par mayor que el aplicado en la bomba. En esta fase, el convertidor de par trabaja como engranaje hidrulico.

Fase de embrague Durante la fase de embrague, el convertidor de par transmite el rgimen del motor al cambio automtico, con un resbalamiento mnimo. Durante esta fase, el convertidor de par se aproxima al comportamiento de un embrague separador cerrado. Filtro del aceite En el tubo de aspiracin de la bomba del aceite va montado un filtro destinado a retener suciedad e impurezas a fin de que no entren al sistema hidrulico. Formacin de bloque Si dos de las tres piezas (planetario, portasatlites, corona de dentado interior) que componen el tren de engranajes planetarios se unen entre s por un embrague, el juego de ruedas gira en conjunto. El juego de ruedas proporciona una desmultiplicacin directa (relacin de desmultiplicacin 1). El tren de engranajes planetarios tambin puede formar un bloque si los satlites se fijan sobre el portasatlites; pero esta posibilidad no se utiliza en la prctica. Forro de friccin Los forros de friccin de los frenos de cinta, frenos de discos y embragues de discos poseen un soporte de celulosa, por lo que a veces se habla tambin de "forros de papel". La resistencia de los forros de friccin a la temperatura se consigue mezclando fibras de aramid, un plstico altamente resistente. Como materiales de relleno suplementarios se aaden minerales que influyen sobre el coeficiente o valor de friccin. El conjunto se empapa de resina fenlica, que una vez seca mantiene unidos los materiales que forman el forro de friccin. Freno En el cambio automtico, los frenos sirven, junto con los embragues, para acoplar las marchas. Para seleccionar la desmultiplicacin de un tren de engranajes planetarios se retiene una de sus piezas de transmisin. Esto puede conseguirse con un freno de cinta o un freno de discos. Freno de cinta El freno de cinta se utiliza para retener una pieza de transmisin del tren de engranajes planetarios. Consiste en una cinta de freno que rodea la pieza de transmisin y en uno o dos mbolos hidrulicos que tensan dicha cinta. La ventaja del freno de cinta es su estructura sencilla. Resultan ser un incoveniente las elevadas fuerzas radiales que actan sobre la caja del cambio al accionar los mbolos hidrulicos. Por esta razn, en los cambios de nuevo diseo se utilizan con frecuencia frenos de discos en lugar de frenos de cinta.

Freno de discos

Los frenos de discos se utilizan para retener una pieza de transmisin del tren de engranajes planetarios. Estn formados por discos interiores, unidos a la pieza de transmisin rotativa, y discos exteriores fijos. Los discos interiores y los exteriores engranan entre s. Al accionar el freno de discos, un mbolo hidrulico comprime el paquete de discos. La ventaja de este tipo de frenos es su estructura concntrica, que impide la actuacin de fuerzas radiales sobre la caja del cambio.

Fuerza hidrosttica El aceite sometido a la presin p ejerce sobre la superficie frontal a de un mbolo una fuerza F, que ser tanto mayor cuanto ms alta sea la presin y ms grande la superficie: Fp = p * A Fuerzas radiales Las fuerzas radiales actan desde el centro del cambio hacia el exterior, sometiendo as a carga la caja del cambio. En el cambio automtico slo se presentan fuezas radiales reducidas, gracias a la disposicin concntrica de la mayor parte de los componentes. Una excepcin son los frenos de cinta, que tensan la correspondiente cinta de freno mediante mbolos hidrulicos en posicin descentrada. Funcionamiento de emergencia En caso de fallar la unidad electrnica de control, por ejemplo debido a una interrupcin de la alimentacin elctrica, el cambio automtico pasa a funcionamiento de emergencia. Ahora slo es posible intervenir en el cambio con ayuda de la palanca selectora. En la posicin D se acopla una marcha especificada en forma fija. Al contrario de lo que ocurre en funcionamiento de emergencia, en el caso del programa de emergencia el control electrnico del cambio sigue conservando toda su operatividad. El funcionamiento de emergencia se mantiene hasta que se elimina la avera y se borra el cdigo de avera.

Grupo cnico El grupo cnico est dispuesto a continuacin del cambio manual o automtico. Por una parte, en el grupo cnico se reduce el nmero de revoluciones del rbol secundario hasta el nmero de giros de las ruedas. Por otra parte, el diferencial incluido en este mecanismo se encarga de compensar las diferencias de velocidad de giro de las ruedas de la derecha y la izquierda al circular en curvas. Hoz Una pieza de separacin fija en forma de hoz ha dado su nombre a la bomba de hoz. Incremento de par Durante la fase de conversin, el convertidor de par transforma la reduccin del nmero de revoluciones en un incremento del par. El incremento del par se produce por inversin de la corriente de aceite en el reactor.

Inducido Un inducido es un ncleo de hierro mvil en una bobina. Cuando la bobina es atravesada por la corriente elctrica, dicho ncleo es atrado hacia su interior. Ejemplo: en la vlvula electromagntica de mando, el inducido acta simultneamente como empujador de la vlvula, conmutando el flujo de aceite entre los distintos empalmes.

Interfaz de diagnstico El control electrnico del cambio es apto para diagnstico. Almacena todas las averas en la memoria de averas. En el taller se conecta un aparato de diagnstico al interfaz de diagnstico, leyndose as la memoria de averas. Interrupcin de la transmisin de fuerza Cuando el vehculo est detenido y el motor est en marcha, es necesario interrumpir la transmisin de fuerza desde el motor hasta el eje propulsor. En vehculos con cambio manual se acciona para ello el embrague separador, o bien se pone el cambio en punto muerto. En el caso del cambio automtico, la transmisin de fuerza tambin est interrumpida en la posicin neutra. Estando acoplada una gama de marcha, la transmisin de fuerza es interrumpida en forma prcticamente total por el convertidor de par. Aunque el vehculo tiende a desplazarse lentamente, es posible detenerlo con el freno de servicio o con el freno de estacionamiento sin que por ello se pare el motor. Interruptor identificador de posicin Se trata de un interruptor escalonado, a partir de cuyas posiciones de conmutacin el control electrnico del cambio puede identificar la gama de marcha acoplada. En el caso de algunas ejecuciones, las gamas de marcha limitadas no actan en absoluto mecnicamente sobre el cambio automtico. En tales casos, la limitacin de la seleccin de marcha es activada nicamente por las seales elctricas del interruptor identificador de posicin.

Memoria de averas En el programa de emergencia, el control electrnico del cambio almacena las causas de los fallos en la memoria de averas, en forma de un cdigo de avera. La memoria de avera puede leerse con un aparato de diagnstico a travs del interfaz de diagnstico.

Momento M El momento o par describe la transmisin de fuerza por un rbol o una rueda. El momento (simbolizado en la frmula por M, y cuya unidad de medida es el Newton-metro, abreviado Nm) est definido por: M=Fr siendo F la fuerza en el permetro de la pieza que gira y r su radio (la mitad del dimetro). Motor El motor del vehculo proporciona la potencia necesaria para la propulsin del mismo y para el funcionamiento de los grupos auxiliares. Los motores de combustin pueden funcionar nicamente entre el nmero de revoluciones de ralent (que en un turismo se sita en aprox. 500 por minuto) y el nmero de revoluciones mximo (que en un turismo puede ser de hasta 7000 revoluciones por minuto, dependiendo de su ejecucin). El par mximo del motor se alcanza slo en una estrecha gama de nmeros de revoluciones. Para adaptacin de esta gama de nmeros de revoluciones a la amplia gama de velocidades de marcha se requiere en el vehculo un engranaje reductor escalonado, que puede ser un cambio manual o un cambio automtico.

Nivel de llenado El nivel de llenado del cambio automtico en el crter del aceite depende en gran medida de la temperatura de dicho aceite, ya que la mayor parte del mismo se encuentra en el convertidor de par. Por esta razn, al medir el nivel de llenado ha de tenerse en cuenta la temperatura del aceite, segn especificaciones del fabricante. Nmero de revoluciones con vehculo totalmente frenado Se trata del mximo rgimen del motor alcanzable con la cadena cinemtica de salida retenida (gama de marcha acoplada y freno accionado). En este caso, la bomba del convertidor de par gira al nmero de revoluciones del motor, y la turbina est inmvil. La medicin del nmero de revoluciones con vehculo totalmente frenado permite sacar conclusiones sobre la efectividad del convertidor de par. Nmero de revoluciones de ralent El motor de combustin necesita un nmero de revoluciones mnimo para permanecer en funcionamiento. El nmero de revoluciones (o rgimen) de ralent se sita escasamente por encima del nmero de

revoluciones mnimo, a fin de que el motor siga funcionando con seguridad. El nmero de revoluciones de ralent de los coches de turismo est entre 500 y 1000/min. En el caso de los vehculos con cambio automtico es incluso ms bajo, a fin de reducir la tendencia al desplazamiento en marcha lenta, debida a que el convertidor de par interrumpe slo en forma incompleta la transmisin fuerza. Palanca selectora El conductor adapta el proceso automtico del cambio de marchas a las condiciones de servicio por medio de la palanca selectora, que puede situarse en las siguientes posiciones: P Posicin de estacionamiento. Est aplicado el bloqueo de estacionamiento. R Marcha atrs. N Posicin neutra; no tiene lugar transmisin de fuerza. Esta es tambin la posicin de arranque. D Todas las marchas adelante estn a disposicin del control electrnico del cambio. 4, 3, 2.. Gamas de marchas limitadas. Las marchas adelante estn disponibles en cada caso slo hasta el nmero seleccionado. (El ejemplo y la representacin se refieren a un cambio automtico de cinco marchas).

Perno de bloqueo Se entiende por perno de bloqueo el dispositivo de seguridad mediante el cual la llave de encendido slo puede sacarse de la cerradura del encendido cuando la palanca selectora est en la posicin P. Generalmente, esta funcin se realiza mecnicamente con un cable bowden. Planetario El planetario es parte integrante del tren de engranajes planetarios. Se trata de la rueda dentada central, y engrana en los satlites.

Portasatlites El portasatlites es parte integrante del tren de engranajes planetarios. Soporta entre tres y seis satlites, y l mismo puede girar alrededor del eje central del tren de engranajes planetarios.

Potencia El smbolo utilizado en las frmulas para la potencia es P. La unidad de medida es el vatio, cuya abreviatura es W. La potencia de los motores de los vehculos automviles se indica en kW (1 kW = 1000 W); una unidad de medida ms antigua pero an muy utilizada es el CV = 735 W. La potencia aumenta con el nmero de revoluciones y con el par: P = 2 p n M / 60 0,105 n M El factor numrico se debe a la conversin del nmero de revoluciones en la velocidad angular. Ejemplo de clculo: Un motor desarrolla, a un nmero de revoluciones de 4000/min, un par de 240 Nm. Para este estado de servicio, la potencia se calcular de la siguiente forma: P = 0,105 4000 240 = 100 800 W = 100,8 kW o aprox. 137 CV Potencia hidrulica La potencia hidrulica P aumenta proporcionalmente al incremento de la presin del aceite y de la cantidad, que fluye a travs de los componentes hidrulicos: P = p * Q, siendo p la presin y Q el caudal. En la frmula deben utilizarse las siguientes unidades del Sistema Internacional: P en vatios, (W), p en Pascal y Q en m/s. La siguiente frmula es ms prctica: P [W] = 10 p [bar] Q [cm/s] Potencimetro de la mariposa El potencimetro de la mariposa se encuentra sobre el eje de la mariposa. Conforme a la posicin adoptada por sta, proporciona una seal elctrica analgica que sirve de parmetro para la curva caracterstica de acoplamiento. En lugar del potencimetro de la mariposa puede utilizarse tambin un potencimetro adecuado instalado en el pedal acelerador (vase Transmisor de valores del pedal). Presin de la vlvula de regulacin La presin de la vlvula de regulacin abastece las vlvulas electromagnticas de regulacin controladas elctricamente. La presin de la vlvula de regulacin est claramente por debajo de la presin de trabajo (3 a 8 bares).

Presin de lubricacin El aceite de engranajes sometido a la presin de lubricacin atraviesa el convertidor de par y el radiador del aceite, llegando a los puntos de lubricacin del cambio.

Presin de mando La presin de mando se aplica al elemento de mando que debe conectar durante el proceso de cambio de marcha (6 a 12 bares). Es ajustada por el control electrnico del cambio a travs de una vlvula electromagntica de regulacin y de una vlvula reguladora de presin. Una vez se ha producido el acoplamiento, es reemplazada de nuevo por la presin de trabajo. Presin de trabajo La presin de trabajo es la mxima presin imperante en todo el sistema hidrulico (puede ser de hasta 25 bares). Todas las dems presiones se derivan de ella, siendo por lo tanto menores. La presin de trabajo est presente directamente detrs de la bomba del aceite, y es regulada por la vlvula de regulacin de la presin de trabajo a travs de una salida cero controlada. La regulacin de la presin se realiza en funcin del control electrnico del cambio y de la marcha acoplada. La presin de trabajo se aplica a los correspondientes elementos de mando cuando est acoplada la marcha.

Presin de vlvula de mando La presin de la vlvula de mando abastece las vlvulas electromagnticas de mando controladas elctricamente. Esta presin es claramente inferior a la presin de trabajo (3 a 8 bares) Presin moduladora La presin moduladora refleja la carga del motor. Basndose en la informacin proporcionada por la electrnica del motor, el control electrnico del cambio la ajusta (a un valor entre 0 y 7 bares) por medio de una vlvula electromagntica de regulacin. La presin moduladora controla el valor de la presin de trabajo. Programa de cambio de marchas

Adems de la adaptacin del comportamiento de cambio de marchas por medio de la palanca selectora, tambin es posible seleccionar un programa de cambio de marchas por medio del selector de programas. Cuando dicho selector se encuentra en la posicin "Winter" (invierno), el control electrnico del cambio hace arrancar el vehculo p. ej. en la segunda marcha, cambiando pronto a una marcha ms alta. De este modo se consigue el arranque con un par bajo, evitndose as del mejor modo posible que patinen las ruedas motrices. Programa de emergencia Al producirse determinadas anomalas, como p. ej. resbalamiento de marchas o defectos mecnicos, el control electrnico del cambio conmuta al programa de emergencia. De este modo intenta mantener un estado de marcha seguro que imponga las menos limitaciones posibles a la disponibilidad del vehculo. Deben evitarse adems daos secundarios en el cambio automtico. El programa de emergencia pone un cdigo de defecto en la memoria de averas, gracias a lo cual en el taller pueden sacarse conclusiones sobre la causa de la anomala. El programa de emergencia puede anularse desconectando y volviendo a conectar el encendido. Prdida Al transformar una forma de energa en otra, siempre se producen prdidas. Por esta razn, el rendimiento de toda mquina es siempre inferior al 100 %. Esto es vlido tambin, por ejemplo, para el convertidor de par. La energa restante se transforma en el convertidor de par en calor, que es evacuado por el aceite del cambio automtico. Por esta razn, los vehculos con cambio automtico estn equipados con un radiador o refrigerador del aceite. Radiador de aceite El aceite para el cambio automtico se calienta durante el desempeo de sus muy variadas funciones, y especialmente al pasar por el convertidor de par. A fin de eliminar el calor as originado, se integra un radiador o refrigerador del aceite en el circuito de la presin de lubricacin. La temperatura del aceite del cambio automtico se sita de este modo alrededor de 80C. Reactor El convertidor de par se diferencia del embrague hidrodinmico en la existencia del reactor. En caso de gran resbalamiento, el reactor desva la corriente de aceite procedente de la turbina de modo que fluya en la bomba en la forma reostticamente correcta. El reactor absorbe el retroceso a travs del bloqueo de la rueda libre. Si el resbalamiento es pequeo (caso de embrague), la rueda libre hace posible que el reactor gire junto con la bomba y la turbina, sin perturbar la corriente de aceite.

Rel de bloqueo del arranque Por razones de seguridad, los vehculos con cambio automtico slo deben poder arrancar con la palanca selectora en las posiciones P o N, ya que el convertidor de par no interrumpe por completo la transmisin de fuerza. Incluso el rgimen de arranque del motor puede ser suficiente para poner el vehculo en movimiento. Esta funcin es desempeada en general por un rel de bloqueo del arranque. El control electrnico del cambio interrumpe con ayuda de un rel el cable de control del motor de arranque en todas las posiciones de la palanca selectora, excepto en la P y en la N. Resorte del bloqueo de estacionamiento

El resorte del bloqueo de estacionamiento presiona el trinquete del bloqueo de estacionamiento, introducindolo en el dentado de la rueda del bloqueo de estacionamiento. Si al conectar el bloqueo de estacionamiento el trinquete incide por casualidad sobre un diente de la rueda de bloqueo de estacionamiento, el resorte del bloqueo de estacionamiento quedar tensado. Al moverse ligeramente el vehculo, se enclava el trinquete. Rueda libre Una rueda libre admite el par en la direccin de bloqueo; por el contrario, en la direccin de giro libre gira sin oponer ni ejercer fuerza. En la construccin de cajas de cambios para automviles se utilizan ante todo dos formas de rueda libres: rueda libre de rodillos y rueda libre con cuerpos de apriete. Rueda libre con cuerpos de apriete Su estructura es ms compleja que la de una rueda libre de rodillos, pero a cambio permite transmitir un par ms elevado sin aumentar el tamao constructivo. Los cuerpos de apriete, en forma de pesas de gimnasia, estn alojados en una jaula de resortes entre el anillo interior y el exterior. La fuerza elstica los mantiene constantemente aplicados contra el anillo interior y el exterior. En la direccin de giro libre, los cuerpos de apriete se tumban y no obstaculizan el movimiento. En la direccin de bloqueo, los cuerpos de apriete se sitan erguidos y unen el anillo interior con el exterior.

Rueda libre de rodillos En el caso de esta rueda libre, los rodillos se encuentran en los intersticios existentes entre el anillo interior y el exterior. Los rodillos tienen holgura en el sentido de giro, y no obstaculizan este movimiento. En la direccin de bloqueo, los rodillos se tumban en los intersticios cada vez ms estrechos, uniendo as el anillo interior con el exterior. A fin de facilitar un bloqueo seguro, los rodillos pueden ser presionados al interior del intersticio por fuerza de resorte. Esta fuerza elstica es tan reducida, que el movimiento libre no se ve obstaculizado cuando el sentido de giro es el inverso.

Salida cero La salida cero de una vlvula o de un elemento de mando deja entrar el aceite a la caja del cambio. Este aceite se recoge en el crter del aceite. Satlites Los satlites son parte integrante del tren de engranajes planetarios. Son sostenidos por el portasatlites, pueden girar y engranan tanto en el planetario central como en el dentado interior de la corona de dentado interior.

Seguro contra cambio a marchas inferiores Cuando se acopla una gama de marcha limitada, p. ej. 2 1, el control electrnico del cambio slo ejecuta el cambio a la marcha inferior si con ello no se produce un sobrerrevolucionamiento del motor. Slo cuando el nmero de revoluciones del motor se ha reducido correspondientemente, se ejecuta el cambio a la marcha inferior. Sensor Los sensores son componentes electrnicos que registran una magnitud de medida (p. ej. la temperatura del aceite del cambio automtico) y la convierten en una seal elctrica correspondiente, que puede ser procesada entonces por una unidad de control. Sensor de nmero de revoluciones En los automviles, los sensores de nmero de revoluciones son generalmente sensores inductivos. Para algunas aplicaciones se utilizan tambin sensores Hall, que se basan en un efecto de semiconductor. Sensor de rueda El sensor de rueda determina el nmero de revoluciones de una rueda con ayuda de un sensor inductivo. Esta informacin es utilizada primariamente por el ABS; pero tambin se aprovecha para calcular la velocidad de marcha y el nmero de revoluciones de la salida del cambio. Sensor de temperatura Los cambios automticos disponen de un sensor de temperatura que mide la temperatura del aceite del cambio automtico. Al aumentar la temperatura del aceite disminuye su viscosidad, acortndose as el ciclo de los acoplamientos. Basndose en la medicin de temperatura, el control electrnico del cambio puede oponerse a los efectos de la variacin de la viscosidad modificando la presin del aceite, de modo que se tenga la misma calidad de cambio de marchas a todas las temperaturas. Adems, a travs de la temperatura puede reconocerse una sobrecarga del cambio automtico, activando entonces el correspondiente programa de emergencia. Sensor inductivo Un sensor inductivo consiste en una bobina con un ncleo magntico abierto. Al moverse rpidamente por delante de l una pieza de hierro, como p. ej. el diente de una rueda dentada, se induce brevemente una tensin en la bobina. Las puntas de tensin son amplificadas y contadas en la unidad de control. A partir de ellas puede calcularse por ejemplo el nmero de revoluciones de la rueda dentada, en funcin del nmero de dientes de la misma. Sistema bus Los sistemas bus consisten en lneas de transmisin de datos estandarizadas que van de una unidad de control a otra. Las unidades de control intercambian sus datos a travs de los sistemas bus. En la tcnica del automvil se ha impuesto el bus CAN. Sistema de regulacin de la velocidad El sistema de regulacin de la velocidad (Tempomat) informa al control electrnico del cambio, sobre si se encuentra en servicio de regulacin. En tal caso se expande la curva caracterstica de acoplamiento, a fin de evitar cambios alternantes entre dos marchas vecinas.El sistema de regulacin de la velocidad puede exigir tambin al control electrnico del cambio el acoplamiento de una marcha inferior cuando, al circular por una cuesta abajo pronunciada, la velocidad slo puede mantenerse en el valor deseado con una mayor intervencin del freno motor. Sistema del tren de rodaje El control electrnico del cambio intercambia informaciones con el sistema del tren de rodaje. En caso de una intervencin de regulacin por parte de un sistema de control de la estabilidad (p. ej. control electrnico de la traccin o bloqueo electrnico de diferencial), el control electrnico del cambio renuncia a cambiar la marcha.Si se producen intervenciones de regulacin durante el arranque (regulacin antideslizante), el control electrnico del cambio acopla la segunda marcha a fin de reducir el par.

En el caso de algunos sistemas, al circular en curvas el sistema del tren de rodaje enva un mensaje al control electrnico del cambio, a fin de impedir un cambio de marchas. Sobregs Al pisar el acelerador ms all de la posicin de pleno gas, se conecta el interruptor de sobregs (o "kickdown"). Este interruptor proporciona al control electrnico del cambio una seal elctrica, que exige la plena potencia, por ejemplo para un adelantamiento. Con esto, el control electrnico del cambio desplaza la curva caracterstica de acoplamiento (vase tambin Desplazamiento de curva caracterstica), haciendo as que en las distintas marchas se alcancen nmeros de revoluciones ms elevados, o bien procede a un cambio a la marcha inmediatamente inferior. Si la situacin lo exige, puede producirse tambin una reduccin en dos marchas. Sonda de masa de aire Como medida de la carga del motor se utiliza la masa de aire aspirada. Este valor es determinado por la electrnica del motor con ayuda del caudalmetro. La medicin de la masa de aire se basa generalmente en la desviacin de una mariposa o en el enfriamiento de un hilo de resistencia calentado, estando montados ambos dispositivos en el tubo de admisin del sistema de preparacin de mezcla. Los sistemas de preparacin de mezcla simples calculan la carga a partir del rgimen del motor y de la posicin del potencimetro de la mariposa. Entre otras cosas, la seal de carga se pone tambin a disposicin del control electrnico del cambio. Tambor Se da el nombre de tambor a las partes fijas del cambio de velocidades Wilson. Se trata al respecto de las coronas de dentado interior del primer y del tercer tren de engranajes planetarios as como del portasatlites del tren de engranajes planetarios central. Tambor de freno Para poder retener una pieza de transmisin de un tren de engranajes planetarios con un freno de cinta, el permetro exterior de dicha pieza tiene forma de tambor de freno. Transmisin de fuerza Este concepto abarca todos los componentes que transmiten la fuerza, desde el accionamiento hasta la salida, lo que en un vehculo significa desde el motor hasta las ruedas. En el cambio tiene lugar una transmisin de fuerza diferente segn la marcha que est acoplada. Transmisor de valores del pedal El transmisor de valores del pedal es un potencimetro montado en el pedal acelerador. Dependiendo de la posicin de ste, proporciona una seal elctrica analgica que sirve de parmetro para la curva caracterstica de acoplamiento. En lugar del transmisor de valores del pedal puede utilizarse tambin el correspondiente potencimetro montado en el eje de la mariposa (vase Potencimetro de la mariposa).

Tren de engranajes planetarios Un tren de engranajes planetarios est formado por el planetario central, varios satlites, que pueden girar tanto alrededor del propio eje como tambin alrededor del planetario central, el portasatlites, que soporta los satlites y puede girar tambin alrededor del eje central, y la corona de dentado interior que rodea por el exterior los satlites y que tambin puede girar alrededor del eje central. Con un tren de engranajes planetarios pueden conseguirse desmultiplicaciones grandes o pequeas tanto hacia marcha lenta como hacia marcha rpida, si para ello se retiene uno de los ejes centrales y los otros dos se encargan de la propulsin y la salida de fuerza. Reteniendo el portasatlites es posible invertir el sentido de giro. Al unir dos ejes centrales o al fijar los satlites sobre el portasatlites se forma un bloque con el tren de engranajes planetarios; en este caso se tiene una desmultiplicacin directa.

Trinquete del bloqueo de estacionamiento El trinquete del bloqueo de estacionamiento se introduce en el dentado de la rueda de bloqueo de estacionamiento, impidiendo as que el vehculo aparcado se desplace inintencionadamente.

Turbina Una turbina imprime un movimiento giratorio a una corriente de lquido. En el convertidor de par, la turbina es impulsada por la circulacin del aceite del cambio automtico. El movimiento giratorio se transmite al engranaje planetario. La turbina (a la izquierda en la imagen) es parte integrante del convertidor de par. En el convertidor de par, la bomba pone en movimiento el aceite, desplazndolo desde el eje hacia el exterior. El aceite es desviado por las paredes interiores del crter del convertidor e incide sobre las aletas de la turbina, que es impulsada por el flujo de aceite. A su vez, la turbina est unida al rbol de accionamiento del engranaje planetario. Unin cinemtica de fuerza Los engranajes planetarios trabajan en unin cinemtica de fuerza. Cada marcha posee al menos un elemento de mando que se encarga de la transmisin de fuerza por friccin. Varillaje del bloqueo de estacionamiento El varillaje del bloqueo de estacionamiento une la palanca selectora con el mecanismo del bloqueo de estacionamiento. Velocidad v Trayecto recorrido por unidad de tiempo. La unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro por segundo (m/s). Para la velocidad de los vehculos es usual utilizar como unidad de medida el kilmetro por hora (km/h). 1 m/s = 3,6 km/h. La velocidad del vehculo es un parmetro esencial de las curvas caractersticas de acoplamiento. Viscosidad Es una medida de la resistencia que el aceite presenta a la fluencia debido al rozamiento interno. En general, la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura, significando ello que el aceite se hace ms

fluido. A fin de que las propiedades del aceite del cambio automtico sean siempre homogneas incluso a las ms diversas temperaturas de servicio, se aaden los as llamados mejorantes del ndice de viscosidad, con lo que se consigue que sta sufra menos modificaciones. A travs de adaptaciones en el control electrnico se intenta compensar los cambios de viscosidad residuales. Vlvula de acoplamiento El concepto de vlvula de acoplamiento se utiliza en los cambios automticos de la casa ZF Getriebe GmbH. Se trata de una vlvula reguladora de la presin que colabora en el control de los elementos de mando. Su particularidad es la tubera de retroacoplamiento o reaccin, que pasa por la vlvula de retencin, que es una vlvula de mando. Segn sea la posicin de la vlvula de retencin se regula una presin variable o se aplica la presin de trabajo total al elemento de mando, sin ms modificaciones. La primera situacin se produce durante la fase de embrague, y la ltima durante la fase estacionaria.

Vlvula de bola Las vlvulas de bola o esfera cuentan entre las vlvulas de asiento. La bola mvil cierra un empalme de presin de la vlvula, segn la situacin. Las vlvulas de bola se utilizan raramente en la unidad de control hidrulica de un cambio automtico. Actan por ejemplo como vlvulas de retencin. Tambin las vlvulas electromagnticas de mando poseen con frecuencia un empujador de forma esfrica.

Vlvula de corredera La parte mvil de una vlvula puede tener diversas formas: bola o esfera, placa, corredera, etc. Correspondientemente se habla de una vlvula de bola, una vlvula de placa o una vlvula de corredera. Todas las vlvulas de mando del bloque de distribucin hidrulico son vlvulas de corredera. Vlvula de estrangulacin La vlvula de estrangulacin se utiliza para cambios automticos controlados de una manera puramente hidrulica. Suministra una presin dependiente de la depresin reinante en el tubo de admisin, reproduciendo as la carga del motor.

En los nuevos cambios automticos de control electrnico, el sistema de control electrnico del cambio recibe la informacin sobre la carga a travs de seales elctricas proporcionadas por la electrnica del motor. Vlvula de mando Las vlvulas de mando del cambio automtico sirven para distribuir la presin a los elementos de mando. Por regla general, las vlvulas de mando slo tienen dos posiciones de conmutacin, que se conectan con una o dos presiones de control. En cada posicin de acoplamiento estn conectadas determinadas vas para el aceite hidrulico. La ilustracin muestra una vlvula distribuidora de 3 vas/2 posiciones, lo que significa que tiene tres empalmes de presin y dos posiciones de conmutacin. En la posicin de reposo (izquierda) est cerrado el empalme de presin P y el empalme de trabajo est comunicado con la salida cero, por lo que se encuentra sin presin. En la posicin de trabajo (derecha), la presin del empalme P est conectada al empalme de trabajo. Por el contrario, la salida cero est cerrada. Las vlvulas de mando del cambio automtico son predominantemente vlvulas de corredera, como la mostrada en la imagen. Por ello se denominan tambin con frecuencia correderas o correderas de mando.

Vlvula de retencin El concepto de vlvula de retencin se utiliza para los cambios automticos de la casa ZF Getriebe GmbH. Se refiere a una vlvula de mando que coopera en el control de los elementos de mando hidrulicos. En un estado de acoplamiento permite aplicar la presin de mando variable a un elemento de mando, a travs de la vlvula de acoplamiento. Este es el caso durante un proceso de cambio de marchas. En el otro estado de acoplamiento, aplica la presin de trabajo total al elemento de mando, siendo ste el caso en estado estacionario.

Vlvula electromagntica de amplitudes de impulso Una vlvula electromagntica de amplitudes de impulso (abreviadamente: PWM) es una vlvula electromagntica de regulacin que reacciona en forma especialmente rpida gracias a su excitacin por una corriente modulada en cuanto a amplitud de impulsos (en ingls: Pulse-Width Modulation). Se utiliza por ejemplo para controlar la presin del embrague de anulacin del convertidor. Vlvula electromagntica de mando Las vlvulas elelctromagnticas de mando del sistema hidrulico de los cambios automticos son vlvulas distribuidoras de 3 vas/2 posiciones accionadas elctricamente por el control electrnico del cambio. Generalmente son vlvulas de asiento esfrico. Contienen una bobina y un inducido, unido al empujador de la vlvula. En la posicin de reposo, la vlvula est cerrada por fuerza elstica. Cuando fluye corriente elctrica a travs de la bobina, el inducido es atrado al interior de la bobina en contra de la fuerza elstica. El empujador de la vlvula deja entonces libre el paso y cierra la salida cero. Las vlvulas electromagnticas de mando se excitan mediante seales de mando digitales (conexin-desconexin). Son abastecidas con la presin de vlvula de mando reducida. Proporcionan nicamente una presin de mando, que a su vez se utiliza en una vlvula de mando.

Vlvula electromagntica de regulacin

Se trata de una vlvula de cierre contra presin nula. Est sometida a una tensin previa por fuerza elstica. Al aplicar corriente a la bobina, el inducido es atrado al interior de la bobina en contra de la fuerza elstica, abriendo as la salida cero. De este modo, con la aplicacin de corriente elctrica a la bobina se reduce la presin del aceite, y ello tanto ms cuanto mayor sea la intensidad de la corriente. La vlvula electromagntica de regulacin se utiliza siempre en combinacin con un estrangulador. Las vlvulas electromagnticas de regulacin no pueden controlar directamente la presin del aceite de un elemento de mando. Son alimentadas con la presin de la vlvula de regulacin reducida, por lo que slo proporcionan una presin de control que se utiliza en una vlvula reguladora de la presin post-conectada. Este es por ejemplo el caso de la presin moduladora. Vlvula reguladora de presin La regulacin de una presin constante del aceite corre a cargo de una vlvula reguladora de presin. Tales vlvulas generan p. ej. la presin de alimentacin para las vlvulas electromagnticas (presin de vlvula de mando y presin de vlvula reguladora). Como en el caso de la vlvula de mando, tambin la vlvula reguladora de presin es una vlvula distribuidora de 3 vas, 2 posiciones con los empalmes A, 0 y P. Pero aqu, la presin del empalme de trabajo A acta a travs de un estrangulador sobre la superficie frontal izquierda, generando una fuerza hidrosttica: F1 = p * A. En el lado opuesto acta la fuerza elstica: F2 = D * l

Si la presin aumenta en el empalme A, la corredera es empujada en contra de la fuerza elstica o del resorte. Se corta la alimentacin del empalme P. El empalme 0 se abre, y el aceite puede salir por l, con lo que vuelve a descender la presin en el empalme A. Si por el contrario cae la presin en el empalme A, predomina la fuerza elstica, que vuelve a empujar la corredera en direccin contraria. La salida cero se bloquea. Ahora puede volver a entrar aceite por el empalme P, con lo que la presin aumenta de nuevo. Si la fuerza hidrosttica tiene la misma magnitud que la fuerza elstica, la presin estar regulada: Fp = FD . Observando el proceso atentamente se advierte que la corredera oscila alrededor de esta posicin de equilibrio. El estrangulador y la forma del borde de distribucin determinan el tipo de la oscilacin de regulacin. La presin regulada puede tomarse del empalme A. Es siempre menor que la presin de alimentacin del empalme P. Adems de la fuerza elstica puede actuar tambin la presin de un segundo circuito hidrulico. Vuelve a regir el mismo equilibrio de fuerzas. En el lado frontal izquierdo se tiene la presin regulada. En el lado opuesto acta la suma de la fuerza elstica y la fuerza hidrulica: pA * A = D * l + px * A Con ayuda de la presin de mando pA se regula la presin del empalme A a un valor ajustable. La utilidad de esta disposicin consiste en que es posible controlar grandes caudales de aceite con caudales de aceite pequeos. Ejemplos: Con la presin de mando procedente de una vlvula electromagntica se controla el caudal de aceite, considerablemente mayor, que llena o vaca un actuador. La vlvula reguladora de presin interviene aqu amplificando la potencia (vase Potencia hidrulica). El resorte es siempre necesario, a fin de que la corredera se encuentre en el tope izquierdo cuando no existe presin. Slo de este modo puede fluir el aceite a travs del empalme P hacia la corrdera al aplicar presin.