Cambio automático de convertidor de par

Cambio automático convertidor de par ZF

En este artículo vamos a explicar a fondo un tipo de caja de cambios automática muy popularizada, el cambio automático de convertidor de par. A la hora de conducir es muy sencillo, como cualquier otro coche automático, pero su funcionamiento interno es algo más complicado de comprender. Además, se divide en dos partes: Por un lado, tenemos el embrague centrífugo hidráulico, que es el convertidor propiamente dicho; y, por otro, la transmisión en sí y la selección de las marchas.

Existen muchos tipos de cambio automático en los coches. Cada uno tiene su funcionamiento, sus características, sus ventajas y sus inconvenientes. Además, también existen transmisiones robotizadas, como el cambio manual robotizado o el cambio de doble embrague. Comúnmente, por no tener un pedal de embrague, también se conocen como transmisiones automáticas.

Cómo funciona la transmisión de tipo convertidor de par

Convertidor de par

Aunque no tiene nada que ver con una caja manual, el convertidor de par propiamente dicho es el sistema que permite acoplar o desacoplar la transmisión del motor. Es decir, es el embrague. A continuación, y ayudados por un vídeo, vamos a explicar el funcionamiento de esta primera parte de la caja de cambios.

El motor es totalmente normal, cambiando únicamente lo que nos encontramos a la salida del mismo. Tras el cigüeñal tenemos un volante motor, también conocido como volante de inercia, y a continuación se ubica el convertidor de par. En ese punto, en un coche manual, iría el embrague de toda la vida.

¿Qué es el convertidor de par? El convertidor de par es una pieza que cuenta con varios componentes internos y aceite de transmisión. Hay una turbina que gira solidaria al cigüeñal ya que va unida al volante motor y que se conoce como bomba impulsora. Es la que se encarga de enviar la presión de aceite a la otra turbina. Entre ambas hay otra pieza fija que se denomina estátor o reactor cuya función es reducir las pérdidas al dar una dirección concreta al aceite.

Sí, al otro lado de la bomba impulsora hay una segunda turbina que hace de receptora y cuyos álabes están colocados opuestamente a la impulsora para recibir con más fuerza la presión de aceite. Esta turbina se encuentra conectada con la segunda parte de la caja de cambios, que es la transmisión propiamente dicha y el sistema mecatrónico.

El aceite lubricante del convertidor es común con la transmisión y con la parte mecatrónica de este sistema de caja de cambios automática.

Dentro del convertidor de par siempre hay presión cuando el motor está en marcha, pues la bomba impulsora está conectada en todo momento al cigüeñal, como ya hemos dicho. Cuando el motor gira a ralentí, la presión en el convertidor de par es muy baja y no llega a hacer girar la segunda turbina.

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Sin embargo, si pisamos el acelerador, el motor sube un poco de vueltas y la presión se incrementa ya que la bomba hidráulica gira a mayor velocidad. El aceite choca con más fuerza contra la segunda turbina y, debido a los álabes opuestos, la mueve. En ese momento es como si un embrague se acoplase, como si soltáramos el pedal de embrague en una transmisión manual.

A más velocidad del motor, más presión, por lo que el acople es más rápido y el movimiento se transmite antes y a más velocidad.

Caja de cambios

La segunda parte es la caja de cambios automática propiamente dicha. Se trata de un sistema de transmisión bajo el principio de funcionamiento de engranajes con satélites, planetario y corona, es decir, un tren epicicloidal. Dentro de la carcasa tenemos múltiples elementos que sirven para bloquear unos u otros componentes y así extraer cada una de las diferentes relaciones.

El siguiente vídeo (tras el próximo párrafo) explica perfectamente y de una forma muy visual el funcionamiento de un tren de engranaje epicicloidal de una caja de cambios automática con seis relaciones. Se aprecian los componentes antes citados y el trabajo que realizan siendo capaces de extraer varias relaciones de transmisión y la propia marcha atrás.

En busca de la obtención de tantas relaciones, como algunas cajas de convertidor de par que tienen ocho marchas, se utilizan varios conjuntos de engranajes y grupos de embrague. Para entenderlo mejor, es importante a ver visto el vídeo anterior.

La gestión y la orden del cambio de velocidades, con el bloqueo de unos u otros componentes va comandado por la caja mecatrónica, que en los coches actuales va controlado electrónicamente. Mediante presiones se bloquean unos u otros embragues, logrando así las distintas relaciones de transmisión.

Diferencia entre embrague hidráulico y convertidor de par

El funcionamiento de un embrague hidráulico y un convertidor de par es muy similar. La principal diferencia entre ambos es que el convertidor tiene un estátor o reactor, siendo esa pieza la que consigue que el acoplamiento sea más rápido, que se reduzca considerablememnte el resbalamiento y que se obtenga un mayor rendimiento debido a que el aceite fluye con más fuerza de la bomba a la turbina. Los embragues hidráulicos son más lentos y tienen, por norma general, bastante más pérdidas por resbalamiento.

Mantenimiento de una caja de cambios convertidor de par

Si hablamos del mantenimiento de una caja de cambios automática de convertidor de par, como prácticamente en todo lo relacionado con los coches, lo mejor es consultar con el fabricante. Habrá fabricantes que nos digan un periodo de tiempo y kilómetros más largo, y otros en los que sea más corto. Algunos recomiendan cambiar el aceite ATF a los 60.000 kilómetros y otros a los 100.000, por poner un ejemplo. También dependerá del tipo de coche y el uso que le demos.

En cualquier caso, debemos tener en cuenta que el lubricante de estas cajas es común para el convertidor de par y para la transmisión propiamente dicha (para los trenes epicicloidales). Hay piezas móviles y con el tiempo aparecen desgastes, por lo que se producen virutas, las cuales se pueden desplazar de un lado a otro de este conjunto mediante el aceite.

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Si se da el caso de una avería y hay que realizar una operación, es muy importante sustituir el aceite lubricante de la caja. De lo contrario, los restos metálicos seguirán ahí, se desplazarán de un lado a otro y es probable que al tiempo volvamos a encontrar una avería. Por supuesto, las cajas de cambio automáticas son caras, y sus componentes también. Las averías no son baratas y, obviamente, el desmontaje y montaje lleva mano de obra.

Por último, el cambio del ATF debe realizarse mediante una máquina. Hay muchos conductos y zonas del conjunto por donde circula este fluido lubricante, por lo que no es simplemente quitar un tapón y esperar a que se vacíe, como ocurre con el aceite del motor. De hacerlo así, no saldrá todo el aceite.

Hay que conectar una máquina que se encarga de extraer todo el aceite usado y de insertar el nuevo. Por supuesto, hay que introducir la medida exacta, pues quedarnos cortos de aceite o, al contrario, pasarnos del volumen, puede ocasionar desperfectos graves. En el siguiente vídeo podéis ver como funciona una máquina concreta para la sustitución y limpieza.


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