La caja de cambios de embrague doble tiene su origen en la necesidad de reducir consumos y emisiones sin renunciar al confort que proporciona una caja de cambios automática. A finales del siglo XX, las normativas de emisiones comenzaron a condicionar el desarrollo de nuevos modelos, creando la necesidad de ofrecer una alternativa ligera, rápida y eficiente para un amplio abanico de vehículos. Así fue como, en 2003, llegó a la serie la primera caja de cambios de embrague doble, para el deportivo VW Golf R32. Gracias a sus múltiples ventajas, esta tecnología ha ido abriendo paso por diferentes segmentos, hasta popularizarse como una de las mejores tecnologías para el cambio de marchas.
Principio básico de la caja de cambios automatizada de embrague doble
La idea básica de la caja de cambios paralela es sencilla: para conseguir una alta eficacia, la caja de cambios está diseñada funcionalmente como una caja de cambios manual. Pero para obtener el confort de una caja de cambios automática, el cambio de marchas no solo debe automatizarse, sino también llevarse a cabo sin interrupción de la fuerza de tracción. Para ello, la caja de cambios se divide en dos cajas de cambio secundarias o subcajas.
En la primera de estas subcajas de cambios se encuentran las marchas pares mientras que la otra se encarga de las impares. Ambas subcajas están asociada a su propio embrague. Una unidad de mando inteligente se encarga de regular, abrir y cerrar los dos embragues mediante un sistema de accionamiento. Durante la marcha, siempre hay una subcaja de cambios activa, mientras que en la subcaja inactiva se encuentra preseleccionada la siguiente velocidad en función de la situación de conducción, es decir, hacia arriba en aceleración o hacia abajo en frenada o reducción.
De este modo, al realizar el cambio de marcha, puede cambiarse directamente de una marcha a la siguiente. Dado que en esta fase los dos embragues se abren y cierran simultáneamente, el par de giro se transmite fluidamente de una subcaja a la otra. Por tanto, el cambio de marchas se realiza sin interrupción de la fuerza de tracción. El cambio y la selección de las marchas se realizan de forma automática y el conductor prácticamente no los percibe. Si te quedan dudas, este video sin duda te ayudará a resolverlas:
Construcción del embrague doble
La pieza principal de esta caja de cambios es por lo tanto el embrague doble. Es el responsable de introducir el par motor en las dos subcajas de cambios. Los dos embragues están dispuestos uno tras otro y, accionan, con sus discos de embrague, los dos árboles de entrada de la transmisión dispuestos uno dentro del otro. Debido a su peso, el embrague doble, a diferencia de los embragues de cajas de cambio manuales, no se aloja junto con el volante bimasa en el cigüeñal, sino en el árbol de entrada de la transmisión.
El par de giro del motor se transmite a través del dentado interior del volante bimasa a la placa central del embrague doble. Si se acciona entonces uno de los dos embragues (denominados K1 y K2), el par de giro se transmite desde la placa central, a través del disco de embrague, al árbol de entrada de la transmisión correspondiente. Dado que los dos embragues se accionan desde el mismo lado, el embrague K1 experimenta una inversión de la fuerza que transforma el movimiento de presión del sistema de embrague en un movimiento de tracción en la placa de apriete.
Con ello se aprieta el disco de embrague entre la placa central y la placa de apriete y se transmite el par de giro deseado. Para el embrague K2 no es necesaria una inversión de la fuerza. El resorte de palanca se apoya en la tapa del embrague y, con ello, presiona la placa de apriete en dirección a la placa central.
Tal como se conoce ya del embrague autoajustable SAC de LuK, el embrague doble dispone de un mecanismo de ajuste que puede compensar el desgaste del disco de embrague a través de la distancia recorrida. Esto garantiza un reducido recorrido de accionamiento constante en toda la vida útil además de una curva característica constante del embrague.
Variaciones de la caja de cambios de embrague doble
Para obtener un abanico de aplicaciones que cumpla con los requisitos de los vehículos de los segmentos pequeño y mediano, era necesario desarrollar una caja de cambios de embrague doble indicada para pares de motor inferiores. La respuesta de la industria fue la caja de cambios de embrague doble en seco y configuración paralela. Al prescindir de las pérdidas que implica operar sumergido en un fluido, este concepto se caracteriza por su elevada eficacia. Contribuye a reducir significativamente el consumo y las emisiones de CO2, llegando incluso a situarse por debajo de la variante de caja de cambios manual, ofreciendo unas cotas de manejo y confort equivalente a los de las cajas de cambio automáticas conocidas.
Configuración
Las cajas de cambios de embrague doble presentan diversas configuraciones. En la original, bañada en aceite, los dos embragues, son del tipo multidisco, y se sitúan en el mismo plano de modo concéntrico, alineados con el cigüeñal, por lo que uno de los embragues es mayor que el otro (Ver imagen con el embrague K1 en azul y el K2 en amarillo). Las versiones en seco incluyen una configuración en línea con embragues iguales, también alineada con el cigüeñal y, finalmente, una en paralelo, más compacta y eficiente, en la que los embragues no están en línea con el cigüeñal, al que están conectados por un engranaje.
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