Funcionamiento y componentes en una caja de cambio con convertidor de par

ATD Autodiagnosis ha publicado un nuevo video en su canal de YouTube, en el que el especialista Ángel Unda describe las partes y el funcionamiento de una caja de cambios convencional por convertidor de par. Se trata de una caja despiezada de la marca ZF, en concreto el modelo 6HP-26 de un BMW X5, pero lo podría montar algún otro fabricante como Land Rover o Jaguar, entre otros.

El experto explica que es una caja de cambios bastante común, pero a diferencia de otras cajas de cambios, esta funciona mediante conexión y desconexión de conjuntos de trenes planetarios, es decir, es la conexión de tres piezas, de tres posibles ejes. Una de ellas es el engranaje solar que se conecta con los portasatélites, que es el que gira; y el tercer elemento es la corona. Dependiendo de por donde le ponga la conexión y el movimiento de entrada, así también afectará a la salida del eje. En cuanto al tercer elemento, la relación de transmisión podrá ser de reducción, de aumento de par, de amplificación directa o marcha atrás. Es una ventaja de los trenes planetarios, que puedo conseguir varias relaciones con solo tres piñones.

Para bloquear o conectar varios trenes planetarios entre sí, se utilizan una serie de embragues que bloquean elementos con respecto a la carcasa, son embragues de bloqueo multidiscos. También hay embragues de conexión que permiten seguir amplificando o reduciendo el par entre diversos trenes.

¿Quién es el encargo de que esos de paquetes de embrague peguen? ¿Qué paquete de embrague tiene que pegar y cómo lo hacen? Ángel Unda explica que para ello se utiliza presión de aceite, la caja va bañada en aceite. En el video se muestra también el cárter de aceite y el filtro de aceite, el tapón de vacío. Encima del cártel y atornillado a la caja, se conecta el cuerpo de válvulas con mecatrónica, encargadas de recibir el aceite a presión y mandarlo al edificio correspondiente de la caja para que el embrague que le corresponda sea accionado.

El movimiento entra por el eje primario, al que va conectado la turbina del convertidor. Siempre que el motor de combustión esté girando, la bomba de aceite genera presión. Al final se muestra el secundario de salida, que según lo que pase con los ejes, girará más lento, igual o más rápido que el primario. Si gira mas lento, una marcha más corta; si gira a la misma velocidad, es la marcha directa; y si gira a más velocidad, es la marcha de aumento de velocidad, como una quinta o una sexta.

¿Cómo se cambia esa diferencia de revoluciones? El experto de ATD Autodiagnosis responde que través de los trenes planetarios y sus embragues de bloque y de conexión.

Respecto a la mecatrónica, esta es la que recibe presión del sistema y tiene una serie de sensores para las distintas revoluciones de los ejes; y también tiene un cuerpo de electroválvula, que se aprecia en la zona superior de la cara frontal.

Cada electroválcula tiene una función diferente, que dependerá de la caja de cambios. La mecatrónica es la encarga de decidir que electroválvula activar y dependiendo de eso, el aceite pasará por un laberinto interno activando unos muelles mecánicos (hay un cuerpo eléctrico y otro mecánico en el interior), y dependiendo de cuál se excite eléctricamente, el aceite seguirá uno u otro camino para llegar al paquete de embragues que corresponde.

En caso de necesitar que el vehículo se detenga, hay que bloquear la salida de las transmisiones. Para ello se aprecia una corona dentada que es solidaria al eje de salida y donde enclava el trinquete. Igualmente los ejes tienen una serie de segmentos para separar las diferentes cámaras de aceite para que no haya fugas.

En el video también se muestra la palanca selectora que se conecta mediante un cable con la palanca que mueve el conductor y moviendo esa palanca se acciona una varilla hasta llegar al trinquete de accionamiento que tiene un diente y enclava sobre la corona. En otras cajas automáticas ese bloqueo es eléctrico y no mecánico.