La mayoría de los vehículos de pasajeros en la carretera hoy usan tracción delantera (FWD), donde la potencia del motor se dirige a las ruedas delanteras. De hecho, todos menos un puñado de SUV son principalmente vehículos de tracción delantera, con componentes adicionales que envían algo de potencia a las ruedas traseras cuando surge la necesidad. Los diseños de tracción delantera son más baratos de fabricar y más eficientes en espacio que los sistemas de tracción trasera. Además, el FWD tiene la ventaja adicional de una mejor tracción al subir cuestas porque el peso del motor está sobre las ruedas delanteras
Tracción trasera RWD
La tracción trasera (RWD) se encuentra comúnmente en camionetas y SUV basados en camiones de la vieja escuela, junto con autos deportivos y sedanes de alto rendimiento y lujo. Para los camiones, RWD permite el uso de componentes voluminosos y pesados, y proporciona una mejor tracción con una carga considerable. En un automóvil de alto rendimiento, la tracción trasera mejora el manejo al equilibrar el peso del automóvil de manera más uniforme de adelante hacia atrás. Y debido a que las ruedas delanteras no tienen que cumplir una doble función, tanto de conducción como de dirección, los diseñadores pueden optimizar la suspensión para manejar la destreza. Sin embargo, RWD proporciona menos tracción en carreteras resbaladizas.
Tracción en las cuatro ruedas AWD
Aunque la tracción en las cuatro ruedas (4WD) y AWD son designaciones que a menudo se usan indistintamente en publicidad y literatura de ventas, hay una diferencia. En general, el 4WD está optimizado para situaciones severas de manejo fuera de la carretera, como escalar rocas, vadear aguas profundas y abordar colinas empinadas con superficies sueltas y de baja tracción. La mayoría de los sistemas 4WD tienen un rango de marcha alto y bajo
4WD
Four Wheel Drive, tracción 4×4 conectable, funciona de manera similar a la del AWD, sin embargo este tipo de tracción permite seleccionar el bloqueo de los dos ejes o de uno solo a voluntad propia, a diferencia dell AWD que siempre está activo.
4X4
El 4×4 es la tracción en las cuatro ruedas que permite distribuir la fuerza en un 50/50 entre los ejes, sin embargo no es recomendable manejar de esa forma todo el tiempo, para eso se cuenta con diferentes modos dentro de la misma tracción que son el 4H, 4L y 2H.
El 4H es un modo igual al 4WD mientras que el 2H permite desconectar un eje mandando el 100% de la potencia a uno solo. Finalmente el 4L es el optimo para condiciones off-road donde se cuenta con el desempeño de la tracción en terrenos dificiles
La caja de transferencia o caja transfer es un componente especializado que se usa en vehículos con tracción en las cuatro ruedas . Es esencial en los vehículos que utilizan los ejes delantero y trasero para conducir. Y en el caso de los 4×4, cada una de las cuatro ruedas necesita tracción.
En los términos más simples, una caja de transferencia dividirá la potencia del motor y la enviará a las cuatro ruedas usando los ejes delantero y trasero. Es el centro del sistema de transmisión en vehículos con tracción en las cuatro ruedas y en las cuatro ruedas. Los vehículos todoterreno pueden utilizar una caja de transferencia que contiene uno o más juegos de marchas más bajas para manejar el terreno más exigente.
Hay diferentes configuraciones de tracción y cada una requerirá un tipo diferente de caja de transferencia. Por ejemplo, un vehículo que siempre está en las cuatro ruedas tendrá el tipo más simple de caja de transferencia. Esto se compara con un 4WD a tiempo parcial o un 4WD «Activo» más moderno, que tendrá sistemas más complejos para operar el vehículo en diferentes modos de manejo
Una caja de transferencia recibe energía del motor y la desvía hacia los ejes delantero y trasero. Los diferenciales también ayudarán a desembolsar la potencia para que el automóvil se maneje lo mejor posible. Algunas cajas de transferencia usarán cadenas, algunas usarán sistemas hidráulicos y otras usarán engranajes.
Las cajas de transferencia en vehículos AWD y 4WD son solo un ejemplo del complejo sistema de transmisión que impulsa su automóvil. La tracción pasa del motor a la transmisión, y luego la transmisión envía tracción al resto de los componentes que realmente mueven el automóvil. Los ejes de transmisión, los diferenciales, las cajas de transferencia, los ejes de transmisión y las ruedas deben funcionar al unísono para que su vehículo funcione bien.
Componentes de la Caja transfer
¿Qué es 2H 4H 4L?
2H – Marchas largas y tracción en un solo eje. Solo transmite potencia a dos ruedas. Lo más recomendable para carretera y uso habitual en condiciones normales.
4H – Marchas largas y tracción en los dos eje. Tracción a las 4 ruedas. Transmite la potencia a ambos ejes, es lo ideal para conducción en terrenos con falta de adherencia como nieve no muy espesa o terrenos algo resbaladizos, arenosos, etc.
4L – o 4WD Marchas cortas o reductora 4×4. Es la opción para los terrenos más duros y complejos como barro, gran cantidad de agua o terrenos con un gran desnivel. De esta funcionalidad la transfer recibe el nombre de caja reductora 4×4.
La transmision CVT (continuously variable transmission) por sus siglas en ingles utiliza un variador doble, y mediante unas poleas unidas entre si por una correa de acero, Cada polea se mueve por presión hidráulica, Esta presión que es alimentada por la bomba de aceite de la CVT esto con el fin de determinar la separación entre poleas y la relación de velocidad a la cual estará sometida. La posición de las poleas se efectúa de tal manera que la correa este siempre en tensión para evitar una dislocación de está que provocaría que la transmision se dañe y se neutralice
En función posición del pedal de acelerador y de la palanca selectora. el sistema hidráulico determina la separación de la apertura de las poleas para así ejecutar el cambio requerido. La velocidad hacia adelante o hacia atrás lo proporciona un conjunto de sincronización convencional
Las poleas vareadoras como ya se menciono utilizan un mecanismo similar al de la bicicleta donde la cadena o correa siempre se encuentra tensada, pero eso to lo hace gracias a un cambio de dimensiones de sprockets o en este caso una variación en el diámetro de las poleas que lo hacen gracias a un trabajo electrohidraulico que con presión y fluido hidráulico generan esa variación de diámetros gracias a que se expanden o se cierran las poleas para dar movimiento descendente y ascendente a la correa de metal
Componentes de la transmision CVT
Mecanísmo de velocidades
(posición D: Drive)
La transmisión de la fuerza comienza en el volante motor, el cual transmite el movimiento al árbol primario de la caja de cambios. Estando el embrague de las marchas hacia adelante cerrado y el freno abierto, se hacen solidarios con el árbol primario el porta-satélites y la corona de salida del engranaje epicicloidal formando un bloque de giro, con lo que el movimiento se transmite a la polea conductora. Por medio de la correa metálica la fuerza llega a la polea conducida y mientras el vehículo esté quieto pero con el motor arrancado, el embrague de arranque permanecerá abierto para impedir la transmisión. En el momento que se selecciona la D en la palanca de cambios, se suelta el freno y se pisa el acelerador, el embrague de arranque se cierra progresivamente y comienza a transmitir el movimiento al árbol intermediario y de este al diferencial y a las ruedas de tracción.
(posición R: Reverse)
La transmisión de fuerza comienza en el volante motor, el cual transmite el movimiento al árbol primario de la caja de cambios. Estando el embrague de las marchas hacia adelante abierto y el freno cerrado se hace solidario el porta-satélites a la carcasa de la caja de cambios. Con lo que el piñón planetario gira haciendo girar en sentido opuesto a los satélites sobre sus propios ejes (ya que el porta-satélites ahora está fijo). Esto fuerza a la corona de salida a girar en sentido opuesto consiguiendo que la polea conductora gire hacia atrás. A partir de aquí se transmite todo el movimiento en sentido de giro contrario desde la polea conducida hasta las ruedas. Así se provoca el movimiento del vehículo hacia atrás.
(posición N: Neutral)
El motor de combustión está arrancado y el volante motor girando, el cual transmite el movimiento al árbol primario de la caja de cambios. El embrague de marcha adelante está cerrado y el freno abierto, por lo que se transmite el movimiento a la polea conductora y de esta a la conducida. Sin embargo, el embrague de arranque permanece abierto y el movimiento no se transmite al árbol intermediario ni al diferencial. Por consiguiente, el vehículo no se mueve por la acción del motor, pero permite su movimiento si es empujado o si está en una pendiente ya que tanto el tren de rodaje como el árbol intermediario y el diferencial permanecen desbloqueados. De igual manera sería posible el movimiento del vehículo si el motor estuviese parado y fuese empujado o estuviera en una pendiente.
– Parking (posición P)
El motor de combustión puede estar arrancado o parado. Estando arrancado el motor transmite el movimiento al árbol primario de la caja de cambios. El embrague de marcha adelante está cerrado y el freno abierto, por lo que se transmite el movimiento a la polea conductora y de esta a la conducida. Sin embargo, el embrague de arranque permanece abierto y el movimiento no se transmite al árbol intermediario ni al diferencial. Por consiguiente, el vehículo no se mueve por la acción del motor. Y tampoco se puede mover por una acción externa o una pendiente debido a que el mecanismo de accionamiento mantiene bloqueado el árbol intermedio, el diferencial y por lo tanto las ruedas. El mecanismo de estacionamiento consiste en un trinquete que enclava el engranaje de estacionamiento haciéndolo solidario con la carcasa. Este engranaje está montado junto al embrague de arranque y es solidario al piñón de salida que transmite el movimiento desde el árbol secundario hacia el árbol intermediario.
La transmisión DSG (DIRECT SHIFT GEARBOX) es una transmisión automática que cuenta con las comodidades de una transmisión automática como tal pero con la eficiencia y rapidez de una transmisión manual esto lo puede hacer gracias a que cuenta con un embrague para los cambios pares y otro embrague para los cambios impares con ello logra que no haya ninguna rotura de par.
Ambos embragues multidisco trabajan en aceite DSG. El sistema Mecatronic se encarga de abrir y cerrar los embragues de forma regulada, en función de la marcha que se ha de conectar logrando así un cambio suave sin que existan riesgos de que se apague el vehículo como en el caso de los vehículos con transmisión manual, que cuando se retira el clutch bruscamente este tiende a apagarse.
El embrague multidisco K1 se conecta el flujo de fuerza de las marchas impares1, 3, 5 y de la marcha atrás.
El arrastre de fuerza de las marchas pares 2, 4 y 6 se conecta por medio del embrague multidisco K2.
Básicamente siempre hay arrastre de fuerza en una de las transmisiones parciales, mientras que en la otra ya se preselecciona la marcha siguiente, pero todavía con el embrague abierto para la marcha en cuestión.
Cada marcha tiene asignada una unidad convencional de sincronización y mando equivalente a la de un cambio manual, esta predisposición de marchas lo logra gracias a la mecatrónica que esta integrada en la transmision.
La unidad mecatrónica es la ECU de la transmisión ya que en ella es la que se encarga de sincronizar las velocidades y el movimiento del clutch utilizando como referencia las RPM a las que se encuentra sometido el vehículo y la posición de la velocidad que tenemos seleccionado en el modo manual con la ayuda de las paletas del volante o en la palanca con +/ –
La Mecatronic constituye la unidad de mando central del cambio. En ella confluyen todas las señales de los sensores y todas las señales de otras unidades de control; pone en operación y monitorea lo que esta sucediendo
En esta unidad compacta hay doce sensores.Solamente dos sensores van dispuestos fuera dela Mecatronic.
Gestiona y regula hidráulicamente la función de ocho actuadores de cambio a través de seis válvulas moduladoras de presión y cinco válvulas de conmutación; controla y regula asimismo la presión y el flujo del aceite de refrigeración de los dos embragues.
La unidad de control para Mecatronic memoriza(auto adapta) las posiciones de los embragues, las posiciones de los actuadores de cambio al estar engranada una marcha y hace lo propio con la presión principal.
Bloque electrohidraulico
Por lo general el bloque hidráulico o cuerpo de válvulas con la que cuenta la transmision DSG esta constituido por 5 electrovalvulas N88 al N92, 6 válvulas reguladoras de presión N215 al N218, N233 y N371, y una válvula de sobre presión
El motor de la bomba hidráulica es un motor de corriente continua sin escobillas. Es inducido por la unidad de control electrónica del módulo mecatrónica en función de las necesidades de presión. Impulsa la bomba hidráulica por medio de un acoplamiento enchufable.
Aceite de transmision DSG
La transmision DSG en general pero principalmente la 0AM de 7 velocidades cuenta con una cavidad de engranes que es la caja mecánica donde están todos los engranes ahí va aceite especificado por la marca y en las cantidades optimas pero cabe destacar que no es el mismo aceite que usa la mecatrónica , son dos cavidades totalmente diferentes y con especificaciones de fluido totalmente diferentes por lo que poner aceite en una y vaciarlo de otra podría ser fatal.
Es por ello que en el siguiete explicamos el mantenimiento que se le debe de dar a la transmision DSG
DIFFERENTIAL: FUNCTIONS, WORKING PRINCIPLES AND CLASSIFICATION
Differential is a very important part in a vehicle, as a component transfer the engine power is transmitted to the wheels. Engine power is transferred by a rear propeller shaft to wheel first changed direction by differential rotation are then referred to rear axle shafts after that to the rear wheels.
Differential functions to reduce the speed received by the propeller shaft to produce a great moment and to change the direction of rotation of the propeller shaft 900 is transmitted to wheel next round through the rear axle shaft rear separately. However, if the differential is not working then it will result in the vehicle which cannot be run A.
HOW IT WORKS?
At the time of straight road.
During the vehicle runs straight, the wheels of the rear axle will be screened by the drive pinion through the ring gear differential case, wheel-wheel differential gear pinion shaft, wheel-pinion differential gears, side gear teeth is not spinning, remain to be drawn into the ring gear rotation. Thus the spin on the wheel left and right alike.
At the time of turning.
At the time of vehicle turning left prisoners left wheel is bigger than the right wheel. If the differential case with the ring gear rotates the pinion will rotate on its axis and also the movement around the left side gear, so round the right hand side gear increases, the side where the number of revolutions of the gear which is 2 times round the ring gear. It can be said that the average second round gear is comparable with the rotary ring gear. as it should.
WORKING PRINCIPLE OF DIFFERENTIAL
The basic principle of the differential gear unit can be understood by using equipment that consists of two gears pinion and rack. Both rack can be moved in the vertical direction as far as the weight rack and slip resistance will be lifted simultaneously. Placed between the tooth pinion rack and pinion gear connected to the braces and can be moved by these braces. When the same load “W” placed on each rack then braces (Shackle) is pulled up the second rack would be lifted at the same distance, this will prevent the pinion gear does not rotate. But if a greater burden placed on the left rack and pinion buffer will then be drawn up along the gear rack rotates the load gets heavier, which is attributed to differences in prisoners who are given the pinion gear, so the smaller the burden will be lifted. The raised rack spacing is proportional to the number of turns pinion gear. In other words that rack gets custody larger still and while prisoners who received a smaller load will move. This principle is used in the planning of differential gears.
FUNCTIONS OF DIFFERENTIAL
1. Further reduces the rotations coming from the gear box before the same are passed on to the rear axles. 2. Changes the direction of axis of rotation of the power by 90o i.e. from being longitudinal to transverse direction. 3. To distribute power equally to both the rear driving axles when the tractor is moving in straight ahead direction. 4. To distribute the power as per requirement to the driving axles during turning i.e. more rotations are required by the outer wheel as compared to the inner wheel – during turns.
Open differentials are the most basic form of a differential. The purpose is to allow for different speeds between the two wheels, while torque split is held constant at 50/50. A common misconception with open differentials is that when one wheel is lifted, 100 per cent of the torque is sent to it. This is not true, however the amount of torque sent to the wheel with traction is very low because the amount of torque required to spin a wheel is also low. Remember, both wheels always receive equal torque, but if one has no resistance (eg. if it’s in the air), the amount of torque sent to the drive axle as a result is very low. • Splits the engine torque into two outputs • Allows the wheels to rotate at different speeds • When one tire loses traction, the opposing tire will also lose power • Found in family sedans and economy cars
Advantages: • Allows for completely different wheel speeds on the same axle, meaning no wheel slip will occur while going around a corner, as the outside tyre will travel further. • From an efficiency standpoint, less energy will be lost through the differential versus alternative options. • Cost.
Disadvantages: • When one wheel has poor traction, this drastically limits the amount of power the vehicle can put down. Because the torque distribution is always 50/50, if one wheel cannot put down much power, the other will receive an equally low amount of torque.
2. Locked Differential (Including Locking And Welded Diffs)
Locked differentials are on the opposite side of the spectrum versus open diffs. The purpose is for wheel speed to remain constant between the two wheels, and the major benefit here is that torque will go to the wheel with traction, up to 100 per cent at a single wheel. For off-road use, it is common for the differential to have a locking feature, so that it is open when driving on pavement. • Connected wheels always spin at the same speed • Turning the vehicle can be very difficult • Found in Jeep Wranglers and most full-size trucks
Advantages: • Allows for torque to go to the wheel with the most traction. For all differential styles, this will allow for the most torque to reach the ground on any surface condition. • For off-road use where tyre wear is not an issue, this is about as good as it gets. Robust, simple, and very effective. • In situations where it’s desirable to keep wheel speed constant on an axle (ex: drifting), this is an easy solution (a welded differential works exactly the same).
Disadvantages: • A locked differential will not allow for wheel speed differences between the right and left wheels. This means additional tyre wear, as well as binding within the drivetrain as a result.
3. Viscous Limited-Slip Differential (VLSD)
VLSD are fairly simple as far as operation, however they have some drawbacks in comparison to other forms of LSDs. • Combination of open and locking differentials • Usually acts as an open differential • Automatically locks when slipping occurs • Found in sports vehicles like Nissan 370Z and the Mazda MX-5 Miata
Advantages: • Allows for different wheel speeds on an axle, thus reducing tyre wear versus a locked differential (the same applies for all forms of LSD, but this style is particularly good for it). • Allows for torque to be sent to the wheel which has more traction. • Very smooth operating, typically won’t have the low speed clunkiness associated with other LSD types navigating in a tight radius (eg. parking lots).
Disadvantages: • Cannot fully lock up, the system requires a speed differential between the two sides in order to transfer torque. • As the internal gear fluid heats up (in cases where it’s being used too frequently), the effect of the LSD will be reduced.
4. Mechanical Clutch-Type LSD (Including eLSD)
Clutch type LSDs come in a wide variety. one-way, 1.5-way, two-way, and even electronic. In principle, they all operate very similarly, with a clutch pack that attempts to lock up the differential, allowing for torque to be sent to the wheel with the most grip.
Advantages: • Applies lock when throttle is applied. Unlike a VSLD, this means that torque split can occur before one wheel reaches a different speed (similar to a locked differential). • For one-way LSDs, the differential acts like an open diff when not on the gas, thus easily allowing for different wheel speeds while cornering. • For two-way LSDs, the differential applies locking force while decelerating, which in some cases can help with braking stability. • Works well even if one wheel is off the ground or has limited traction. • Electronic LSDs allow for the clutch engagement to be controlled by the onboard computers, optimising lock based on the driving conditions.
Disadvantages: • Often requires regular oil changes, and the clutches may wear out eventually requiring replacement. • Electronic LSDs will add cost and complexity.
5. Torsen & Helical Differentials
Torsen and helical differentials work in a fairly similar fashion, using clever gearing to apply locking force to transfer torque to the wheel with more grip. They’re great for street use and even light track use, though they do have a disadvantage.
Advantages: • These differentials begin to send more torque to the slower-rotating wheel the instant there is a speed differential between them. Essentially, it reacts far quicker than a VLSD. • These are purely mechanical systems, with no routine maintenance required as the differential action is dependent upon friction throughout the gears.
Disadvantages: • When one wheel is in the air, a Torsen diff acts very similarly to an open differential, and very little torque is sent to the drive axle. For street use this is completely acceptable, but it may be an issue for more purpose built vehicles on the track.
6. Torque Vectoring Differential (TVD)
Without a doubt the most complex of the differentials, this option allows for the greatest amount of control by the developers, meaning unique programming to react to any situation, as well as the ability to help induce yaw. • Uses additional gear trains • Fine tunes the torque delivered to each drive wheel • Can slow down or quicken the car’s rotation around a corner • Heavy, complex and low-performing for fuel economy • Found in the BMW X5 M or the Lexus RC F
Advantages: • Allows for more torque to be sent to the outside wheel while cornering. In general, LSDs will send torque to the wheel which is rotating at a slower speed. This is because a greater wheel speed is perceived as slip, so the LSD locks up to send more torque to the slower wheel and prevent wheel slip. When accelerating out of a corner, a TVD sends more torque to the outside wheel, helping to induce yaw and rotate the vehicle. • Allows for complete control by the designer, the system can choose in what situations the vehicle will send more torque to either wheel, rather than being reactive. • Can send up to 100 per cent of available torque to a single wheel
También se conoce como transmisión automática, transmisión de n velocidades o automática de convertidor de par, este es el tipo estándar de transmisión automática que se encuentra en la mayoría de los automóviles en estos días. A diferencia de una caja de cambios manual, no utiliza embrague para cambiar de marcha. En cambio, un acoplamiento de fluido hidráulico o un convertidor de par hacen este trabajo. Se conecta a la Unidad de Control Electrónico del motor y permite un control preciso del vehículo.
Es un tipo de transmisión que cambia automáticamente las relaciones de transmisión a medida que el vehículo se mueve. Los beneficios de un AT se centran en brindar a los conductores la libertad de cambiar de marcha manualmente. Otras ventajas incluyen un control del motor suave y preciso. Tenga en cuenta que AT se puede encontrar en muchos vehículos que no son MT.
Los coches automáticos funcionan sin problemas, pero el cambio de marchas no es rápido todo el tiempo, lo que les valió el nombre de «slushbox». Sin embargo, la impresión ha ido cambiando gracias a algunos modelos de transmisión brillantes, como la ZF de 8 velocidades, que se encuentra en muchos coches, desde Jaguars hasta BMW.
Transmisión manual automatizada
También conocida como transmisión semiautomática (SAT) o cajas de cambios con paletas de cambio, una transmisión semiautomática es un tipo de transmisión automática en la que el conductor realiza cambios de marcha similares a una transmisión manual. Sin embargo, no tiene embrague a diferencia de un MT y utiliza equipos electrónicos como sensores, actuadores y procesadores para simular el cambio manual y hacer que el cambio de marcha sea preciso y suave.
Este tipo de transmisión automática utiliza una configuración normal de embrague y engranaje, pero automatiza la acción mediante el uso de sensores, actuadores, procesadores y sistemas neumáticos.
Los coches con esta transmisión ofrecen un mejor rendimiento en las carreteras. No se recomiendan para conducir en ciudad porque los motores se sienten entrecortados al acelerar con fuerza.
Transmisión continuamente variable (CVT)
Una transmisión continuamente variable o CVT es técnicamente otro tipo de transmisión automática. Sin embargo, no utiliza engranajes mecánicos a diferencia de un AT y, en su lugar, utiliza correas o poleas para permitir cambios de marcha fluidos en función de las raciones y de la velocidad del motor. El diseño compacto y la aceleración continua son algunas de las ventajas de una CVT, mientras que la sensación y el costo del motor son algunas de sus desventajas.
Permite cambios de marcha fluidos con numerosas gamas de relaciones y facilita que el motor gire a las RPM (velocidad) máximas.
Existen dos tipos más de CVT. La CVT hidrostática utiliza motores hidrostáticos y bombas de desplazamiento variable para transferir potencia al motor. Por otro lado, las CVT Toroidales utilizan discos y rodillos de potencia para este fin. La transmisión permite que el motor funcione con la máxima eficiencia con una aceleración fluida. Es bueno para ahorrar combustible y la reparación y el mantenimiento no son costosos. Sin embargo, el motor genera mucho ruido al acelerar y bajo carga. Muchos modelos utilizan esta caja de cambios y algunos de los favoritos del público son Chevrolet Spark, Ford C-Max, Nissan Sentra y más.
Transmisión de doble embrague (DCT)
Otro tipo de transmisión automática es el sistema de transmisión de doble embrague o DCT. También conocida como transmisión de doble embrague o transmisión de doble embrague, no tiene un convertidor de par e implica principalmente el uso de dos embragues separados para conjuntos de marchas pares e impares, lo que permite un cambio fluido a marchas más altas y más bajas. Tampoco tiene pedal de embrague y, en su lugar, una computadora acciona ambos embragues. Por tanto, ofrece la facilidad de un AT con el rendimiento de un MT.
Es un híbrido de transmisión automática y manual. No hay convertidor de par en DCT. Utilizará dos ejes separados para cambiar de marcha, uno para las marchas impares y otro para las pares. Ambos ejes tienen su propio embrague.
Puedes cambiar a una marcha más alta o más baja en una fracción de segundo y la transición de automático a manual también es perfecta. Sin embargo, las cajas de cambios DCT no pueden escapar a las quejas de embragues ruidosos, chirridos y cambios bruscos.
Caja de cambios de cambio directo (DSG)
Es uno de los tipos de transmisión automática que funciona igual que una caja de cambios manual. Sin embargo, es diferente de la operación manual en el sentido de que utiliza un convertidor de par en lugar de un pedal de embrague, tiene la opción de cambio automático y no permite que el conductor tenga control total sobre las marchas.
Una transmisión Tiptronic le da al conductor la opción de conducir en modo automático o manual. Introducida por Porsche en los años 90 y adoptada poco después por otros fabricantes, este tipo de transmisión automática no tiene embrague pero, cuando se utiliza en modo manual, permite la selección directa de marchas ascendentes y descendentes mediante levas detrás del volante o utilizando la propia palanca de cambios. . Cuando se utiliza en modo automático, la computadora realiza el cambio de marcha.
Lo único de esta unidad es que tiene la opción de anular el modo automático. Significa que puede conducir su automóvil en modo automático y además poder cambiar al modo manual cuando sea necesario, como subir una colina o bajar por una carretera empinada.
Los automóviles que utilizan esta unidad tienen una característica de seguridad incorporada para que cualquier error del conductor no provoque daños en la caja de cambios. Varios fabricantes utilizan este tipo de transmisión automática, pero se vio por primera vez en el Porsche 911 (en 1990) y luego fue adoptada por BMW y Chrysler.
Cuando el aviso de “O/D OFF” esta encendido, quiere decir que el overdrive está apagado; y cuando el aviso está apagado, quiere decir que el overdrive está encendido (lo sé, suena algo confuso pero es solo cuestión de leer lo que dice el tablero)
Overdrive activado o encendido: el indicador “O/D OFF” está apagado
Overdrive desactivado o apagado: el indicador “O/D OFF” está encendido
¿Para qué sirve el overdrive?
Veamos las diferencias, sin overdrive:
El carro dispone de hasta 3 cambios o cajas
Los cambios de caja resultan más largos, es decir el cambio automático de 1a a 2a tarda más, etc
El motor realiza más revoluciones
El motor en funcionamiento presenta más ruido
Hay un mayor consumo de combustible
Al frenar o disminuir la velocidad se hace con frenado de motor
Se pierde inercia, por el punto anterior
Es ideal para cuando se va lento (dentro de la ciudad por ejemplo), cuando hay constantes frenados, cuando se lleva carga, cuando se está en un terreno con pendientes o pantanoso
Con overdrive:
El carro dispone de 4 cambios o más (según la especificación del carro)
Los cambios de caja resultan más cortos, es decir el cambio automático de 1a a 2a tarda menos
El motor realiza menos revoluciones
El motor en funcionamiento presenta menos ruido
Hay un menor consumo de combustible
Al frenar o disminuir la velocidad no se hace con frenado de motor, solo se aplica freno de disco o del que disponga el carro
No se pierde inercia, por el punto anterior
Es ideal para cuando se va rápido (sobre carretera por ejemplo), cuando no se lleva carga
En resumen cuando necesitemos que el carro haga un poco más de esfuerzo, debemos tener el overdrive apagado (aviso encendido de “O/D OFF”), y cuando queramos que haga menos esfuerzo y vaya más rápido debemos activar el overdrive. También hay que tomar en cuenta que para activar el overdrive se puede estar en marcha de 0 a 60 km/hr o un poco más dependiendo del carro que tengamos; y para desactivar el overdrive se puede hacer cuando estemos en marcha a poca velocidad, o cuando el carro no esté en movimiento.
Si tienes un coche automático, te habrás encontrado con el botón Shift Lock muy cerca en de la palanca que utilizas para cambiar entre las diversas posiciones de manejo. Aquí te decimos para qué sirve y cómo te puede ayudar a salir de un apuro.
El botón Shift Lock te puede sacar de un apuro en más de una ocasión
Muchas personas manejan sus autos con transmisión automática sin tener la remota idea de la existencia del botón Shift Lock. Aunque suele estar en una zona visible cerca de la palanca o selector, la mayoría ignora para qué funciona y la forma correcta de utilizarlo.
La incorporación del Shift Lock en los autos de transmisión automática es una necesidad, dado que el control de los cambios no depende del conductor, a diferencia de lo que sucede en un vehículo con una caja manual de velocidades. De esta manera, conocer el funcionamiento del sistema de bloqueo de cambios se convierte en un tema de seguridad.
Cuando nos ponemos detrás del volante de un coche automático, tenemos que presionar un botón ubicado en la palanca de velocidades para moverlo entre las diferentes posiciones, ya se Neutral, Estacionamiento, Drive o Reversa. Lo único que se necesita es tener pisado el freno y presionar el botón para desplazar la palanca a conveniencia, un mecanismo que también evita que se cambie de posición de forma accidental y que termine por dañar la caja de velocidades.
En algunas ocasiones o contratiempos, existe la posibilidad de que la palanca de la transmisión se quede trabada. Aquí es donde resulta de gran utilidad el botón Shift Lock, ya que solo tendremos que seguir una serie de pasos muy sencillos para poder utilizar el auto de nueva cuenta o, dependiendo de la situación, remolcarlo al lugar que nos convenga.
El botón Shift Lock permite “destrabar” la palanca de forma mecánica
Algunos de los escenarios que te obligarían a utilizar Shift Lock sería que te quedaras sin batería en el vehículo en posición de Estacionamiento (P), una de las situaciones más frecuentes que suele dar dolores de cabeza. Por más que se pise el freno para intentar desplazar la palanca a Neutral (N) y así poder mover la unidad, esto no dará resultados hasta que destrabemos el selector de forma mecánica.
De esta manera, el botón Shift Lock permite que se desactive de forma manual el enclavamiento de la posición P y volver a Neutral para permitir el remolque. La palanca puede quedar inmovilizada por otros factores o averías, como puede ser un falso contacto en uno de los interruptores que son presionados por el pedal de freno. Sin importar cuál sea la razón, mediante este botón se podrá cambiar de posición con el vehículo apagado y sin pisar el freno.
Lo primero que tenemos que hacer es colocar el freno de mano y retirar la llave del encendido. Acto seguido, se levanta la tapa del Shift Lock con un desarmador plano, teniendo extremo cuidado de no dañar los acabados. Con la misma llave del vehículo, se presiona la tecla hacia abajo y, al mismo tiempo, intentamos mover la palanca a posición Neutral. Para terminar el trabajo, colocamos la cubierta de plástico, introducimos la llave y presionamos el pedal de freno. Si no se trata de un asunto de batería, podemos intentar encender el motor; en caso contrario, estaremos listos para iniciar con el remolque de la unidad.
A manual transmission is a house of various components like gears, shafts and various selecting mechanism that is arranged in special fashion to provide appropriate torque and speed ratios to compete with the challenges provided by the different road conditions, the shifting from high torque to high speed and vice-versa is performed manually by symmetrical pushing and pulling of the gear lever by the driver.
The vehicle with MT usually comes with an n-speed manual with or without reverse configuration where ‘n’ denotes the number of speed ratios or shifts for example-Maruti Suzuki swift comes with 5-speed 1-reverse manual transmission.
COMPONENTS OF A MANUAL TRANSMISSION
1. Clutch Pedal: The clutch pedal is a hydraulically controlled piece of gear that disengages the clutch when you depress it.
2. Clutch: This is a system of components which is used to transmit engine torque to the transmission. It consists of a pressure plate, diaphragm spring, clutch disc, throw-out bearing, and other smaller components. The clutch disc is a friction pad which is sandwiched between the flywheel and the pressure plate.
3. Flywheel: As it relates to manual transmissions, the flywheel is the component which delivers engine torque to the clutch disc. This circular mass has a smooth surface which the clutch disc interacts with.
Understanding how a clutch works are fairly important to understanding the transmission overall.
4. Selector Fork This arm is used to move the collars along the output shaft (to select gears) and can be moved using the gear shift.
5. Collar(s) The collar is what is used to select different gears. It slides between gears and can mesh with them. The collar is splined to the output shaft, whereas the gears rotate with the layshaft (and thus are on bearings on the output shaft). By locking the collar with a selected gear, engine torque passes from the layshaft to the output shaft.
6. Synchronisers These are located between the gears and the collar and allow for the collar to engage the gear even if there is a speed differential between the two. Essentially, this aids in matching the speed of the gear and the collar.
7. Shafts There are usually 3 shafts used in a manual transmission those are-
(i) Main-Shaft- It is the shaft that is also called the output shaft and is placed in front of the clutch shaft and in parallel to the lay-shaft. Gears, gear lever along with the meshing devices such as dog clutches and synchromesh devices are mounted over this shaft.
(ii) Lay-shaft or Counter Shaft- It is the shaft used as an intermediate shaft between the clutch shaft and the main shaft, it is usually mounted below and parallel to the main shaft, and act as an engine output carrier from the clutch shaft to the main shaft.
(iii) Clutch-Shaft- It is the shaft that carries the rotational output from the engine’s flywheel to the transmission with the help of clutch that engages and disengages the output from the engine.
8. Gears Various sized gears are used to allow for different wheel speeds. Larger gears will provide more torque but have lower maximum speeds. Smaller gears (with fewer teeth) will provide less torque but will allow the car to travel at a higher speed.
There are mainly 4 types of gears used in the manual gearbox those are-
(i) Spur Gear: Used in old sliding mesh gearbox these types of gears have straight cut teethes.
(ii) Helical Gear: They are the modified version of the latter as they have angular cut teethes.
(iii) Bevel: They are best of all above gears having a conical cross-sectional area with angular cut teethes.
(iv) Idler-gear: It is the small gear used as a reverse gear usually mounted over the layshaft.
TYPES OF MANUAL GEARBOX USED
There are 3 types of manual gearboxes used since the introduction of the transmission that is-
1. Sliding Mesh Gearbox
This is the oldest type of gearbox used. In this type of gearbox shifting occurs by the sliding of gears over the splined main-shaft in order to mesh with the appropriate gear on the lay-shaft whose one gear is in constant mesh with the clutch shaft gear in order to carry rotational motion for the conversion(high torque or high speed)as required by the drive, this gearbox requires special technique for the shifting that is usually known as double-declutching and also the meshing was so noisy and harsh, that gives rise to the development of a new gearbox system. Note-They usually came with the max of 3-speed manual shifts.
2. Constant Mesh Gearbox
This is the modified version of the later which was introduced to over the limitations of the later, in this type all the gears on the main-shaft, lay-shaft and clutch-shaft are in constant mesh with each other and the selection of the appropriate gear is done by the special meshing devices known as dog clutches which slides over the splined main-shaft in order to select the appropriate gear as need by the drive. This system flushes away the double-de-clutching problem and made the drive less noisy as the spur gears of the sliding mesh is replaced with the helical or bevel gears ,but the shifting of gear is still not smooth and also there is a lot of wear and tear of the dog clutches due to the different rotational speed of the shafts while meshing, which leads to the high maintenance. Note – it came with 4 or 5-speed 1-reverse manual shift configuration.
3. Synchromesh Gearbox
This is the latest type of gearbox used from decades as this system overcomes all the limitations provided by the constant mesh gearbox or sliding mesh gearbox and also improves the output capabilities of the manual transmission system, in this type the dog clutches from the constant mesh gearbox is replaced by the synchromesh devices which first bring the main-shaft and lay-shaft at same speed by the frictional contact, then meshing of the appropriate gear occurs which makes the system smooth and also decreases the maintenance of the gearbox, today this system usually comes with 5-speed 1-reverse manual transmission configuration.
Note-it is coming with a 5-speed 1-reverse configuration.
WORKING OF MODERN MANUAL TRANSMISSION
Today almost all the vehicles with a manual transmission on the road are equipped with synchromesh gearbox as it is more reliable, needs less maintenance, and the selection of gear is not complex with This type of gearbox whose working is as follows-
• When the driver presses the clutch pedal in order to shift the gear, the disengagement of the engine flywheel and clutch shaft occurs which lets the driver select appropriate gear according to the need of the drive.
• When the gear lever is pushed or pulled by the driver in order to select the particular gear, the synchromesh device which is attached to the particular link slides towards the selected constantly meshed pair of gears.
• At first, this synchromesh device makes the frictional contact with the selected pair and the shafts in order to bring the rotating shafts at the same speed.
• Then the pair of gears having an appropriate gear ratio has meshed with the synchromesh device in order to obtain output given by the pair of gears, which is then transferred to the main shaft.
• Then this output with appropriate torque or speed is transferred to the final drive when the driver releases the clutch pedal which completes the shifting of gear.
• When it comes to the selection of reverse gear the contact of the synchromesh device is made with the idler gear which in turn reverses the rotation of the main shaft and the drive starts moving in a reverse direction. Note – As constant meshing of gears and Continuous sliding of synchronizing devices is there so constant supply of lubricating oil should be there in order to avoid wear and tear of the components of the manual transmission.
APPLICATION
Specifically, manual transmission covers 52% of the total automobile market which means more than half the vehicle on the roads is equipped with MT.
1. All the heavy vehicles such as trucks, loaders, etc. Are equipped with MT.
2. Almost all the bikes on the road are having a manual gearbox with usually 4 or 5-speed shifts with no reverse.
3. The formula race cars use a manual transmission with quick response shifting mechanism.
4. Almost all commercial cars use MT due to their low cost except high-end cars like Audi, BMW, etc.
