Caja de Cambio Automtico Triptonic

La caja de cambios automtica Triptonic posee 5 marchas, est adaptada para

vehculos con el motor montado en posicin transversal, es utilizada por los vehculos

Audi-Volkswagen y fabricada por la marca "Jatco".

La falta espacio en el vano motor en estos vehculos ha hecho necesario disponer tres

engranajes planetarios a dos niveles.

En el rbol de salida del convertidor de par estn dispuestos directamente los

engranajes planetarios I y II. Debajo se encuentra el engranaje planetario III en un

rbol por separado. Los engranajes planetarios I y II estn comunicados con el engranaje planetario III a

travs de los piones cilndricos A y B. La salida de par se realiza siempre a travs del pin de salida sobre el rbol del

engranaje planetario III. A partir del pin de salida, el par se transmite hacia el grupo

diferencial y los semiejes.

Componentes y funciones:

Seleccin de marchas

Cambio automtico de las cinco marchas mediante programas de conduccin

condicionados al conductor y a las condiciones de la marcha.

Pista de cambios automticos En la posicin D, la transmisin selecciona de forma automtica las

marchas de 1 a 5, en funcin de las cargas momentneas. Sin embargo, el conductor no puede seleccionar directamente la

primera marcha, sino que es seleccionada por la unidad de control en

funcin de la carga momentnea del vehculo. La I marcha slo puede ser engranada de forma directa teniendo la

palanca en la pista de seleccin Tiptronic. En ese caso trabaja con

freno motor.

Pista de seleccin Tiptronic Si se lleva la palanca selectora a la pista de seleccin de la derecha, la

transmisin pasa al programa Tiptronic. Si con este programa se pulsa

brevemente la palanca selectora hacia delante o hacia atrs, la

transmisin cambia respectivamente hacia una marcha superior o

inferior. Breve pulsacin en direccin +: La transmisin cambia una marcha a

mayor. Breve pulsacin en direccin : La transmisin cambia una marcha a

menor. En el cuadro de instrumentos se visualiza la marcha que se encuentra

engranada momentneamente.

Un programa de conduccin en funcin de la resistencia que se opone a la marcha (detecta resistencias a la marcha, tales como subidas y bajadas,

conduccin con remolque y viento contrario)

Tiptronic

El engranaje planetario Tambin llamado engranaje epicicloidal consta de tres conjuntos

planetarios parciales, a travs de los cuales se conectan las cinco

marchas adelante y la marcha atrs.

Los engranajes planetarios I y II: estn comunicados con el rbol de turbina del convertidor de par. La entrada del par en el

engranaje planetario I se realiza a travs del embrague K3

(comunicacin indirecta). El par slo puede ser transmitido al

engranaje planetario I estando cerrado el embrague K3. El

engranaje planetario II est comunicado fijamente

(directamente) con el rbol de turbina a travs del planeta. La entrega de par se realiza siempre desde el portasatlites del

engranaje planetario II hacia el pin cilndrico A.

El engranaje planetario III: recibe el par a travs de los piones cilndricos A y B sobre la corona interior. La salida de par se

realiza a travs del portasatlites sobre el pin secundario

hacia el grupo diferencial.

Actuadores Abriendo y cerrando los embragues y frenos se impulsan o retienen

componentes del engranaje planetario, conectndose as las diferentes

marchas. A travs de los embragues K1, K2 y K3 y los frenos B1 y B2

se conectan las marchas de 1 a 4 y la marcha atrs. El par del motor se apoya contra las ruedas libres de los engranajes

planetarios I y III al iniciar la marcha. La V marcha se conecta por medio del embrague K4 en el engranaje

planetario III. El freno B3 est cerrado en todas las marchas, excepto en

la V.

Uniones solidarias Los engranajes planetarios I y II estn unidos mecnicamente a travs

de la corona interior perteneciente al conjunto planetario I y el

portasatlites del conjunto planetario II. A travs del portasatlites II tambin se realiza la entrega de par hacia el pin

cilndrico A. En el engranaje planetario III tambin existen uniones mecnicas fijas.

El pin cilndrico B est unido solidariamente a la corona interior del

conjunto planetario y el portasatlites gira a su vez solidariamente con

el rbol secundario.

Embragues Los embragues reciben el aceite ATF a presin procedente del

distribuidor hidrulico. Estando cerrados impulsan componentes

especficos del engranaje planetario, transmitiendo as el par del motor

hacia el grupo diferencial.

El embrague K1: estando cerrado, impulsa la corona interior del conjunto planetario II y el portasatlites del conjunto planetario I.

Cierra en la primera, segunda y tercera marchas y posee un

elemento de compensacin para las fuerzas centrfugas.

El embrague K2: impulsa el planeta del conjunto planetario I. Trabaja con una vlvula de bola y cierra en segunda marcha.

El embrague K3: impulsa al portasatlites del conjunto planetario I. A travs del K3 se conecta la tercera, cuarta y quinta marchas.

Este embrague tambin tiene compensadas las fuerzas

centrfugas.

El embrague K4: en la quinta marcha, se encarga de impulsar el planeta del conjunto planetario III. Es un embrague de vlvula de

bola.

Los frenos En el cambio automtico asumen la funcin de establecer las

transmisiones de las marchas a base de retener componentes

especficos en el conjunto planetario. En el cambio automtico de 5

marchas se implantan diversos tipos de frenos:

Dos frenos multidisco y un freno de cinta.

Los frenos multidisco: funcionan bsicamente igual que los embragues de discos mltiples. Constan asimismo de dos

paquetes de discos, que se comprimen por fuerza hidrulica.

Contrariamente a los embragues, que impulsan componentes

mviles del conjunto planetario, los frenos multidisco frenan

estos componentes.

Funcionamiento:

En el caso del freno B1, un paquete de discos se encuentra comunicado con

las carcasa del cambio y el otro con el portasatlites del grupo planetario I. Si el

freno ha de retener al portasatlites, la unidad de control enva aceite ATF a

presin a travs del distribuidor hidrulico hacia el paquete de discos mltiples.

Los frenos de cinta: en el cambio automtico asumen la misma funcin que los frenos de discos mltiples. Sin embargo, en este

caso no se comprimen los paquetes de discos mltiples, sino

que se aprieta una cinta de freno por la accin de un cilindro

hidrulico. En la foto se observa, que al estar apretada la cinta de freno se

retiene el planeta del engranaje planetario.

Los frenos multidisco que participan en el funcionamiento del cambio son los

siguientes:

El freno multidisco B1: retiene al portasatlites del engranaje planetario II en la marcha atrs y en la primera marcha de

Tiptronic al frenar con el motor.

El freno multidisco B2: retiene el planeta del engranaje planetario I en segunda, cuarta y quinta marchas.

El freno de cinta B3: retiene el planeta del engranaje planetario III. Est cerrado en todas las marchas, excepto en la quinta.

Acumuladores de presin En los circuitos hidrulicos de los embragues K1, K3 y K4, as como del

freno multidisco B2 se encuentra respectivamente un acumulador de

presin. Hay otros dos acumuladores de presin instalados en la caja

de seleccin y dos en la carcasa del cambio. Asumen la funcin de

conferir caractersticas suaves al cierre de los embragues y del freno

mencionados.

Funcionamiento Como ejemplo teniendo las siguientes condiciones: primera marcha,

palanca selectora en posicin D. Si ha de cerrar uno de los

embragues mencionados en la introduccin a este tema o si ha de

cerrar el freno, fluye aceite ATF a presin simultneamente desde el

distribuidor hidrulico hacia el acumulador de presin y hacia el

embrague o freno que ha de cerrar. En el acumulador de presin, el aceite oprime en contra de un mbolo

sometido a presin de aceite y fuerza de muelle. De esa forma, una

parte de la presin del aceite se consume para trabajar contra la

fuerza del muelle y la presin del aceite que se opone, de modo que en

el embrague no quede aplicada la plena presin del aceite. El embrague

no cierra todava por completo. Slo cuando el mbolo ha alcanzado su posicin final, es cuando acta

toda la presin sobre el embrague, haciendo que cierre por completo.

Esta operacin se desarrolla en la misma forma en el caso de los

embragues K3 y K4, as como del freno B2 y se repite con cada cambio

de marcha.

El control hidrulico Desempea la funcin de gestionar al momento preciso de activar los

cambios automticos para subir o bajar de marchas segn sea la

necesidad. Consta de los siguientes componentes:

El distribuidor hidrulico con vlvulas conmutadoras y dos acumuladores de

presin, las electrovlvulas y el selector manual.

El distribuidor hidrulico: asume la funcin de adaptar la presin de la bomba del aceite ATF a la presin de conmutacin y

distribuirla hacia todos los rganos de conmutacin o cambio.

Las electrovlvulas: estn dispuestas en el distribuidor hidrulico. Sus funciones son gestionadas por la unidad de

control. A travs de ellas se realizan todas las modificaciones de

la presin del aceite en sus conductos y se suministra el aceite a

presin para los embragues y frenos.

El selector manual: se acciona por medio de la palanca de cambios. Con su ayuda selecciona el conductor la gama de

marchas que desea poner en vigor. La cuarta marcha y la

marcha atrs las conecta directamente sin intervencin de la

unidad de control.

Funcionamiento de la caja de cambios para las distintas velocidades y elementos que

intervienen en la seleccin.

En la I marcha en modo Tiptronic se cierra adicionalmente el freno B1 pudiendo utilizar

el freno motor.

Unidad de control La unidad de control para cambio automtico es el cerebro del cambio.

Previo anlisis de la informacin de entrada procedente de los

sensores, gestiona las seales de salida para las funciones de los

actuadores.

Programas de conduccin La unidad de control tiene implementado un programa supeditado a las

caractersticas de la conduccin y de las condiciones momentneas de

la marcha, basado en el proceso de la informacin a travs de una lgica difusa fuzzy logic. Otro programa detecta y considera la resistencia que se opone a la

marcha, p. ej. en subidas o bajadas, pero tambin las influencias tales

como el viento contrario o la conduccin con un remolque acoplado.

Marcha de emergencia Si se avera la unidad de control del cambio, sigue siendo posible

conectar la cuarta marcha y la marcha atrs. Estas marchas se

conectan mecnicamente en la caja de seleccin por medio de la

palanca selectora y el selector manual.

Seales de entrada y salida a la unidad de control

Seal de par de la unidad de control del motor En todos los vehculos con acelerador electrnico, la magnitud

de entrada principal para la unidad de control del cambio es la

seal de par procedente de la unidad de control del motor. Esta

seal la recibe la unidad de control del cambio a travs del CAN-

Bus. Viene a sustituir a la seal del potencimetro de la

mariposa, que se empleaba en los cambios automticos

precedentes. Con la nueva estructura de funciones en las unidades de control

del motor, basadas en el par del motor como la magnitud de

referencia principal, est dado ahora el caso que la seal de la unidad de control del motor guarda una referencia directa

con respecto al par momentneo. Esto permite que la unidad de

control del cambio pueda adaptar de una forma bastante ms

exacta las presiones de cambio al par momentneo,

configurando as los cambios ms precisos y suaves.

Despus de analizar la seal de par, la unidad de control del cambio define las

presiones que son necesarias para los cambios. El desarrollo cronolgico del ciclo de

cambio est configurado de modo que la unidad de control del cambio sealice

primeramente a la unidad de control del motor la intencin de cambiar de marcha. A

raz de ello, la unidad de control del motor reduce el par, de modo que la unidad de

control del cambio pueda cerrar los embragues aplicando una presin leve. De ese

modo se obtienen cambios suaves y exentos de tirones.

Efectos en caso de ausentarse la seal: Los cambios se manifiestan ms secos, porque la unidad de control del

cambio no puede adaptar la presin para los cambios.

Transmisin directa de datos a la unidad de control (sin pasar por el CAN-Bus)

Sensores de rgimen El cambio automtico incluye tres sensores de rgimen. Los tres estn

alojados en el propio cambio y no estn accesibles por fuera. Son

sensores inductivos de idntico diseo.

El sensor de rgimen de entrada al cambio: detecta el nmero de revoluciones del rbol de entrada al cambio. A esos efectos

explora los dientes por la parte exterior del embrague K2. La

unidad de control emplea esta seal para gestionar el

funcionamiento para el embrague anulador del convertidor de

par y para calcular el patinaje del embrague anulador del

convertidor de par. En caso de ausentarse la seal los cambios resultan ms

secos. Se desactiva el desacoplamiento en parado y ya no se

puede cerrar el embrague anulador del convertidor de par.

El transmisor de rgimen del rbol intermediario: genera una seal explorando los dientes del pin cilndrico A en la salida

de par de los conjuntos planetarios I y II. La unidad de control

necesita esta seal para los tiempos de apertura y cierre de los

embragues. En caso de ausentarse la seal se desactiva el

desacoplamiento en parado. Los cambios se muestran ms

secos.

El transmisor de velocidad de marcha: detecta el rgimen de revoluciones de la rueda de bloqueo de aparcamiento. La unidad

de control necesita esta seal: - para calcular la velocidad de marcha, - para el cambio de las marchas y - para gestionar el funcionamiento del embrague anulador del

convertidor de par. En caso de avera se deja de conectar la 5 marcha. Los

cambios se muestran secos; se desactiva el desacoplamiento en

parado y se desplazan los puntos de cambio.

El transmisor de temperatura del aceite de transmisin Este sensor va situado asimismo en la parte interior de la

carcasa del cambio. Detecta continuamente la temperatura del

aceite ATF y transmite sus seales correspondientes a la unidad

de control del cambio. La unidad de control del cambio emplea la seal de temperatura

del aceite ATF para calcular un programa de cambios en la fase

de calentamiento, con el que se regulan las presiones de cambio

en funcin de la temperatura del aceite de transmisin. Expresado de forma simplificada, se puede decir, que teniendo

el aceite bajas temperaturas se trabaja con una alta presin de

cambio y que a medida que aumenta la temperatura del aceite

ATF se va reduciendo gradualmente la presin. Para evitar el calentamiento excesivo del aceite ATF, si ste

tiene una temperatura superior a los 150 centgrados, se

procede a mantener engranada cada marcha durante ms

tiempo y se cierra ms frecuentemente el embrague anulador del

convertidor de par. Con estas medidas se reduce la friccin y se

enfra el aceite.

En caso de avera si se ausenta la seal del transmisor de

temperatura, deja de estar disponible el programa de cambios

en la fase de calentamiento, de modo que la transmisin cambia

las marchas aplicando presiones superiores. Hasta los 70 C, la

unidad de control emplea la seal del transmisor de temperatura

del lquido refrigerante. A partir de esa temperatura trabaja con

un valor fijo de 110 C.

El conmutador multifuncin El conmutador multifuncin detecta la posicin de la palanca cambio y

retransmite esta informacin a la unidad de control del cambio. Segn la

posicin del conmutador multifuncin,

la unidad de control pone en vigor los cambios correspondientes y

excita el rel para el bloqueo de arranque, si la palanca selectora se

encuentra en las posiciones P o N. Este conmutador va fijado exteriormente a la carcasa del cambio. Se

acciona con el cable de mando de la palanca de cambios. En las

transmisiones automticas precedentes se empleaban conmutaciones

mecnicas en el conmutador multifuncin. Estas conmutaciones

mecnicas han sido sustituidas ahora por transmisores Hall. Estos

conmutadores sin contacto fsico no estn sujetos a desgaste. En caso de avera del conmutador multifuncin, slo es posible

arrancar el motor con la palanca de cambios en posicin P. Si se avera durante la marcha, la unidad de control pasa

automticamente a la posicin D de la palanca selectora. En ambos casos, la unidad de control deja de aceptar posiciones

seleccionadas por el conductor con la palanca selectora para marchas

adelante. Conecta elctricamente todas las marchas adelante y slo la

marcha atrs tiene que ser conectada por el conductor.

El conmutador para Tiptronic Esta situado en el mecanismo de la palanca de cambios. Si el

conductor lleva la palanca selectora a la pista de seleccin de la

derecha, se acciona este conmutador y el cambio automtico se

encuentra entonces en el modo operativo Tiptronic.

En funcin de estas seales, al tocar brevemente la palanca selectora:

hacia delante (+), la transmisin cambia una marcha a mayor

hacia atrs (-), la transmisin cambia una marcha a menor.

En en caso de avera deja de ser posible utilizar el modo Tiptronic.

El conmutador de presin de freno Est integrado en el circuito de frenos. Suministra una seal a la

unidad de control del cambio automtico al estar presurizado el sistema

de frenos. La seal del conmutador de presin de freno es utilizada por la unidad

de control del cambio para gestionar el desacoplamiento del cambio con

el vehculo parado. El desacoplamiento en parado slo se implementa

actualmente en vehculos equipados con motor diesel. El desacoplamiento en parado suprime la tendencia al desplazamiento

del vehculo y reduce as el consumo de combustible y las emisiones de

escape. Estando el vehculo parado (p. ej. ante un semforo), la unidad

de control extrae la marcha seleccionada del cambio.

(Transmisin de datos a travs del CAN-Bus)

El rgimen del motor Es detectado por el transmisor de rgimen del motor y transmitido a la

unidad de control del motor. Esta ltima suministra las seales

correspondientes a travs del CAN-Bus a la unidad de control del

cambio automtico. La unidad de control del cambio emplea las seales de rgimen del

motor para gestionar el funcionamiento del embrague anulador del

convertidor de par y del desacoplamiento en parado. En caso de avera no cierra el embrague anulador del

convertidor de par y no funciona el desacoplamiento en parado.

Conmutador de luz de freno Por motivos de seguridad hay dos conmutadores de luz de freno

instalados en el pedal de freno. Ambos transmiten a la unidad de control

del motor la informacin sobre freno accionado. Esta ltima transmite

la seal a travs del CANBus hacia la unidad de control para el cambio

automtico. Estando el vehculo parado, la unidad de control desaplica el bloqueo

de la palanca de cambio al recibir la seal del conmutador de luz de

freno. Si se frena el vehculo en circulacin estando cerrado el embrague

anulador del convertidor de par, la unidad de control del cambio se

encarga de abrir el embrague anulador. En caso de avera, si est disponible una de las dos seales, se

conservan todas las funciones. Si se ausentan ambas seales, se

puede accionar la palanca selectora sin pisar el freno.

(Conmutador kick-down F8) Slo se emplea en vehculos sin acelerador electrnico. Con su ayuda,

el conductor informa a la unidad de control, que desea una aceleracin

mxima del vehculo. La transmisin de los datos se realiza a travs del

CAN-Bus. Al solicitarse kick-down, la unidad de control selecciona una curva

caracterstica especial para los cambios, en los que se alargan las

marchas. Para una aceleracin ms rpida del vehculo, el sistema

cambia a menor, en funcin del rgimen, al recibir la solicitud de kick-

down. En caso de ausentarse la seal, si se ausenta la seal, la unidad de

control del motor calcula una seal supletoria analizando la posicin del

pedal acelerador.

La seal de la unidad de control ABS Si las condiciones de la marcha requieren que la unidad de control ABS

haga intervenir la regulacin antideslizamiento de la traccin (ASR) o el

programa electrnico de estabilidad (ESP), se encarga de cursar esta

informacin a travs del CAN-Bus. Si la unidad de control del cambio recibe la informacin de que los

sistemas ASR o ESP se encuentran en el ciclo de regulacin, la unidad

de control suspende los cambios de las marchas durante el tiempo de la

regulacin. En caso de avera, si la unidad de control del cambio automtico no

recibe seales de la unidad de control ABS, sigue cambiando de

marchas incluso en el caso en que se soliciten las intervenciones de los

sistemas ASR o ESP.

Seal de posicin de la palanca selectora, para la unidad de control del motor La seal de posicin de la palanca selectora es una seal analgica,

que se pone a disposicin de la unidad de control del motor a travs de

un cable elctrico. La unidad de control del motor emplea la seal de posicin de la

palanca selectora para desactivar el programador de velocidad al

encontrarse la palanca selectora en las posiciones P, N y R. En caso de avera, el programador de velocidad deja de funcionar.

La seal del transmisor de velocidad de marcha Esta seal se pone a disposicin de otras unidades de control a travs

del CAN-Bus. La unidad de control en el cuadro de instrumentos

emplea la seal para el velocmetro. En caso de avera, la unidad de control en el cuadro de instrumentos

calcula una magnitud supletoria interpretando la seal del transmisor de

rgimen del cambio.

Electrovlvulas En el distribuidor hidrulico del cambio automtico estn contenidas

nueve vlvulas electromagnticas. Sus funciones para los cambios de

las marchas son gestionadas por la unidad de control del cambio

automtico. Se pueden catalogar en dos diferentes tipos en lo que se

refiere a su modo de funcionar:

Vlvulas S/No Seis de las nueve electrovlvulas son versiones S/No. Pueden

abrir o cerrar un conducto de aceite, siempre al mximo. No

existen etapas intermedias. Estn destinadas a efectuar los

cambios de las marchas. Si se avera cualquiera de estas

electrovlvulas, la unidad de control del cambio pasa a la

funcin de emergencia. Estas vlvulas estn designadas con: N88, N89, N90, N92,

N281 y N282.

Vlvulas de modulacin Las otras tres electrovlvulas son versiones de modulacin. No

slo adoptan las posiciones abierta al mximo y cerrada al

mximo; se pueden ajustar sin escalonamientos. Se encargan de regular la presin principal del aceite en funcin

de las condiciones de la marcha, para establecer el correcto

funcionamiento del cambio automtico en su conjunto. De esa

forma contribuye a un funcionamiento uniforme del vehculo y a

que las marchas cambien sin tirones. En caso de avera, se deja de regular la presin principal del

aceite, producindose por ello cambios secos, tambin deja de

funcionar el desacoplamiento en parado. Son las vlvulas N91, N93 y N283.

Indicador de las marchas en el cuadro de instrumentos

El bloqueo anti-extraccin de la llave de contacto Este dispositivo slo permite extraer la llave de contacto estando la palanca

selectora en posicin P. De esa forma se pretende evitar que el conductor se

baje del vehculo sin haber colocado el bloqueo de aparcamiento.

Convertidor de par con embrague anulador del convertidor de par

Convertidor de par El convertidor de par est equipado con un embrague anulador, que a

regmenes superiores transmite el par del motor directamente al rbol

primario del cambio sin resbalamiento por parte del convertidor. El

embrague anulador del convertidor de par cierra de forma regulada por

la unidad de control de cambio. Teniendo en cuenta el rgimen y el par del motor, la unidad de control

del cambio decide que resulta ms econmico cerrar el embrague

anulador, lo efecta excitando la electrovlvula. La electrovlvula abre

la cmara de aceite ante el embrague anulador, de modo que se pueda

descargar la presin del aceite. Debido a ello predomina la presin de

aceite detrs del embrague, haciendo que ste cierre. Si la electrovlvula cierra el caudal de paso se vuelve a presurizar el

aceite ante el embrague, haciendo que abra.

Desacoplamiento en parado

El electroimn para el bloqueo de la palanca selectora Esta situado en el mecanismo de la palanca selectora. Impide que la

palanca selectora pueda ser llevada de las posiciones P y N a cualquier

otra posicin. Pisando el freno se suprime el bloqueo de la palanca selectora. El

bloqueo se activa al conectar el encendido. En caso de avera del

electroimn para bloqueo de la palanca selectora es posible llevar la

palanca a una gama de marchas sin pisar el freno. Si se averan ambos conmutadores de luz de freno deja de ser posible

mover la palanca selectora.

http://www.aficionadosalamecanica.net/caja-cambios8.htm