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Cómo funcionan las transmisiones de doble embrague

Cómo funcionan las transmisiones de doble embrague
Satisfacer
  1. Ejes de transmisión de doble embrague
  2. Ventajas y desventajas de las transmisiones de doble embrague
  3. Transmisiones de doble embrague: pasado, presente y futuro

Ejes de transmisión de doble embrague

Un eje de transmisión de dos partes es el corazón de un DCT. A diferencia de una caja de cambios manual convencional, que aloja todos sus engranajes en un solo eje de entrada, el DCT divide los engranajes pares e impares en dos ejes de entrada. ¿Como eso es posible? El eje exterior es hueco, dejando espacio para un eje interior, que está anidado en el interior. El eje hueco externo impulsa la segunda y cuarta marchas, mientras que el eje interno impulsa la primera, tercera y quinta marchas.

El siguiente diagrama muestra esta disposición para un DCT típico de cinco velocidades. Tenga en cuenta que un embrague controla la segunda y cuarta marchas, mientras que otro, independiente, controla la primera, tercera y quinta marchas. Este es el truco que permite cambios de marcha súper rápidos y mantiene constante la potencia. Una transmisión manual estándar no puede hacer esto porque tiene que usar un embrague para todas las marchas pares e impares.

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Cómo funcionan las transmisiones de doble embrague

Embragues multiplaca

Dado que una transmisión de doble embrague es similar a una transmisión automática, podría pensar que requiere un convertidor de par, que es la forma en que una transmisión automática transfiere el par del motor a la transmisión. Sin embargo, los DCT no requieren convertidores de par. En cambio, los DCT actualmente en el mercado utilizan embragues multidisco sumergidos en aceite. Un embrague “húmedo” es un embrague que baña los componentes del embrague en líquido lubricante para reducir la fricción y limitar la generación de calor. Varios fabricantes están desarrollando DCT que utilizan embragues secos, como los que normalmente se asocian con las transmisiones manuales, pero todos los vehículos de producción equipados con DCT actualmente utilizan la versión húmeda. Muchas motocicletas tienen varios embragues de placa única.

Cómo funcionan las transmisiones de doble embrague

Al igual que los convertidores de par, los embragues multidisco húmedos utilizan presión hidráulica para impulsar los engranajes. El fluido hace su trabajo dentro del pistón del embrague, como se ve en el diagrama de arriba. Cuando se acopla el embrague, la presión hidráulica dentro del pistón fuerza una serie de resortes helicoidales, que empujan una serie de placas de embrague y placas de fricción apiladas contra una placa de presión fija. Las placas de fricción tienen dientes internos dimensionados y moldeados para encajar en las ranuras del tambor del embrague. A su vez, el tambor está conectado al engranaje que recibirá la fuerza de transferencia. La transmisión de doble embrague de Audi tiene un pequeño resorte helicoidal y un gran resorte de diafragma en sus embragues multidisco húmedos.

Para desacoplar el embrague, se reduce la presión del fluido dentro del pistón. Esto permite que los resortes del pistón se relajen, lo que alivia la presión sobre el bloque de embrague y el plato de presión.

A continuación, veremos los pros y los contras de las transmisiones de doble embrague.

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Ventajas y desventajas de las transmisiones de doble embrague

Audi TT Roadster, uno de los muchos modelos de Audi disponibles con caja de cambios de doble cambio
Audi TT Roadster, uno de los muchos modelos de Audi disponibles con caja de cambios de doble cambio

Foto cortesía de Audi Press Database

Con suerte, quedará claro por qué el DCT se clasifica como una transmisión manual automatizada. En principio, la DCT se comporta como una caja de cambios manual normal: dispone de ejes de entrada y ejes auxiliares para alojar las marchas, sincronizadores y un embrague. Lo que le falta es un pedal de embrague, ya que las computadoras, los solenoides y los sistemas hidráulicos hacen el cambio. Incluso sin el pedal del embrague, el conductor todavía puede “decirle” a la computadora cuándo actuar usando las paletas, botones o un cambio de marcha.

Por lo tanto, la experiencia del conductor es solo uno de los muchos beneficios de un DCT. Dado que los cambios de marcha toman solo 8 milisegundos, muchos creen que el DCT proporciona la aceleración más dinámica de cualquier vehículo en el mercado. Sin duda, proporciona una aceleración suave, eliminando el impacto de cambio que acompaña a los cambios de marcha en las transmisiones manuales e incluso en algunas automatizaciones. Sobre todo, les da a los conductores el lujo de elegir si prefieren controlar los cambios de marcha o dejar que la computadora haga todo el trabajo.

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Quizás el beneficio más atractivo de un DCT es una mejor economía de combustible. Dado que el flujo de potencia del motor a la transmisión no se interrumpe, la eficiencia del combustible aumenta considerablemente. Algunos expertos afirman que un DCT de seis velocidades puede ofrecer hasta un 10% de aumento en la eficiencia relativa del combustible en comparación con una transmisión automática convencional de cinco velocidades.

Muchos fabricantes de automóviles están interesados ​​en la tecnología DCT. Sin embargo, algunos fabricantes de automóviles están preocupados por los costos adicionales asociados con la modificación de las líneas de producción para adaptarse a un nuevo tipo de transmisión. Inicialmente, esto podría aumentar el costo de los automóviles equipados con DCT, lo que podría desalentar a los consumidores conscientes de los costos.

Además, los fabricantes ya están invirtiendo mucho en tecnologías de transmisión alternativas. Uno de los más notables es la transmisión continuamente variable o CVT. CVT es un tipo de transmisión automática que utiliza un sistema de poleas móviles y una correa o cadena para ajustar continuamente la relación de transmisión en un amplio rango. Las CVT también reducen los impactos de la caja de cambios y aumentan drásticamente la eficiencia del combustible. Pero las CVT no pueden hacer frente a las altas demandas de par de los automóviles de alto rendimiento.

Los DCT no tienen estos problemas y son ideales para vehículos de alto rendimiento. En Europa, donde se prefieren las transmisiones manuales por su rendimiento y eficiencia de combustible, algunos predicen que los DCT capturarán el 25% del mercado. Solo el 1% de los automóviles producidos en Europa occidental estarán equipados con CVT en 2012.

A continuación, echaremos un vistazo a la historia de DCT y veremos qué nos depara el futuro.

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Transmisiones de doble embrague: pasado, presente y futuro

Porsche 962
Porsche 962

Foto cortesía de Porsche Cars North America

El hombre que inventó la transmisión de doble embrague fue un pionero en la ingeniería automotriz. Adolphe Kégresse es más conocido por desarrollar el semioruga, un tipo de vehículo equipado con bandas de goma infinitas que permiten la conducción todoterreno en diferentes tipos de terreno. En 1939, Kégresse concibió la idea de una caja de cambios de doble embrague, que esperaba utilizar en el legendario vehículo Citroën “Traction”. Lamentablemente, las condiciones económicas desfavorables impidieron un mayor desarrollo.

Audi y Porsche adoptaron el concepto de doble embrague, aunque inicialmente su uso se limitó a los coches de carreras. Los autos de carrera 956 y 962C incluían el Porsche Dual Klutcho PDK. En 1986, un Porsche 962 ganó el Campeonato Mundial de Prototipos Deportivos de Monza de 1000 kilómetros, la primera victoria para un automóvil equipado con un auricular PDK semiautomático. Audi también hizo historia en 1985, cuando un coche de rally quattro S1 Sport equipado con una transmisión de doble embrague ganó el Pikes Peak, una carrera de montaña de 4.300 metros de altura.

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Sin embargo, la comercialización de la caja de cambios de doble embrague solo fue posible recientemente. Volkswagen fue pionera en las transmisiones de doble embrague, lo que permitió que la tecnología DualTronic lo hiciera para BorgWarner. Los coches europeos equipados con DCT incluyen Volkswagen Beetle, Golf, Touran y Jetta, así como Audi TT y A3; Skoda Octavia; y Seat Altea, Toledo y León.

Volkswagen Jetta 2.0
Volkswagen Jetta 2.0

Foto cortesía de VM Media Room

Ford es el segundo fabricante más grande en participar en transmisiones de doble embrague, fabricadas por Ford de Europa y su fabricante de cajas de cambios 50/50 GETRAG-Ford. Demostrado el El sistema Powershift, una caja de cambios de doble embrague de seis velocidades, en el Salón Internacional del Automóvil de Frankfurt en 2005. Sin embargo, los vehículos de producción que utilizan un Powershift de primera generación existen desde hace dos años.

Para obtener más información sobre transmisiones de doble embrague y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.

Publicado originalmente: 6 de abril de 2006

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Preguntas frecuentes sobre el embrague doble

¿Cómo funciona una transmisión de doble embrague?
Una transmisión de doble embrague tiene dos embragues: uno que controla las marchas impares y el otro que controla las marchas pares. Los dos embragues funcionan de forma independiente y no se requiere pedal de embrague.
¿Cuál es la ventaja de una transmisión de doble embrague?
Las transmisiones de doble embrague brindan una mejor experiencia al conductor, ya que el cambio toma milisegundos y funciona con mayor suavidad. La aceleración también es más suave y sencilla. Y la economía de combustible puede mejorar con una transmisión de doble embrague.
¿Es mejor el embrague doble que el automático?
Las transmisiones de doble embrague pueden ofrecer algunas ventajas sobre las transmisiones automáticas tradicionales. Específicamente, obtendrá una mejor economía de combustible con una caja de cambios de doble embrague que con una automática.
¿La caja de cambios de doble embrague es automática o manual?
Una transmisión de doble embrague es esencialmente una transmisión manual controlada por computadora. Sin embargo, sin pedal y con poco trabajo por parte del conductor, técnicamente es un tipo de transmisión automática.
¿Puedes conducir un embrague doble como una automática?
No puede conducir un embrague doble como lo haría con una automática. El cambio puede ser controlado por una computadora y ocurre rápidamente, pero aún tendrá que administrar el cambio usted mismo para que la transmisión funcione correctamente.

Cómo funcionan las transmisiones de doble embrague

La mayoría de la gente sabe que los automóviles vienen con dos tipos básicos de transmisión: manual, que requiere que el conductor cambie de marcha presionando el pedal del embrague y usando una caja de cambios, y automatizaciones, que hacen todo el trabajo de cambio para los conductores usando embragues y convertidor de par. y reductores planetarios. Pero también hay algo intermedio que ofrece lo mejor de ambos mundos: el transmisión de doble embrague, también conocida como transmisión semiautomática, transmisión manual “sin embrague” y transmisión manual automatizada.

En el mundo de los coches de carreras, las transmisiones semiautomáticas, como la caja de cambios manual secuencial (o SMG), han sido un elemento básico durante años. Pero en el mundo de los vehículos de producción, esta es una tecnología relativamente nueva, una tecnología definida por un diseño muy específico conocido como caja de cambios de doble embrague o caja de cambios directa.

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Este artículo explorará cómo funciona una transmisión de doble embrague, cómo se compara con otros tipos de transmisión y por qué algunos predicen que será la transmisión del futuro.

Manos a la obra o manos libres

Una transmisión de doble embrague ofrece la función de dos transmisiones manuales en una. Para comprender lo que esto significa, es útil ver cómo funciona una transmisión manual convencional. Cuando un conductor quiere cambiar de una marcha a otra en un automóvil con la caja de cambios estándar, primero presiona el pedal del embrague. Esto opera un solo embrague, que desconecta el motor de la caja de cambios y corta el flujo de energía a la transmisión. Luego, el conductor usa la caja de cambios para seleccionar una nueva marcha, un proceso de mover el collar del piñón de un piñón a otro piñón de un tamaño diferente. Dispositivos llamados sincronizadores combine los engranajes antes de acoplarlos para evitar la fricción. Cuando se activa la nueva marcha, el conductor suelta el pedal del embrague, que vuelve a conectar el motor a la transmisión y transmite potencia a las ruedas.

Por lo tanto, en una transmisión manual convencional, no hay un flujo continuo de potencia desde el motor a las ruedas. En cambio, el suministro de energía cambia por por Discapacitado por por durante el cambio, provocando un fenómeno conocido como “choque de cambio” o “rotura de par”. Para un conductor no calificado, esto puede implicar lanzar pasajeros hacia adelante y hacia atrás al cambiar de marcha.

La transmisión de doble embrague, por otro lado, utiliza dos embragues, pero no tiene pedal de embrague. La electrónica y el sistema hidráulico sofisticados controlan los embragues, tal como lo hacen en una transmisión automática estándar. En un DCT, sin embargo, los embragues funcionan de forma independiente. Un embrague controla las marchas impares (primera, tercera, quinta y marcha atrás), mientras que el otro controla las marchas pares (segunda, cuarta y sexta). Con esta disposición, las velocidades se pueden cambiar sin interrumpir el flujo de energía del motor a la transmisión. En secuencia, funciona así:

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