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Transmisión automática

Una transmisión automática o "cambio automático" es una caja de cambios de

automóviles u otro tipo de vehículos que puede encargarse por sí misma decambiar la relación de cambio automáticamente a medida que el vehículo se

mueve, liberando así al conductor de la tarea de cambiar de marcha

manualmente. Dispositivos parecidos pero más grandes también se usan en las

locomotoras diésel y máquinas de obras públicas, y en general cuando hay que

transmitir un par muy elevado. Tradicionalmente las desmultiplicaciones no se

obtienen con engranajes paralelos, como en los cambios manuales, sino con

engranajes epicicloidales (ver figura). Mediante unos dispositivos de mando

hidráulico adecuado se inmoviliza selectivamente uno o más de los componentes

de dichos trenes epicicloidales, denominados también engranajes planetarios

Funcionamiento

El conjunto de un cambio automático consta de 4 componentes mecánicosprincipales:

1. El convertidor de par, que en el momento del arranque del vehículo reduce lasrevoluciones del motor hacia el primario o entrada al cambio, ganando en lamisma proporcion par motor, para irlas igualando progresivamente al ir el vehículoalcanzando una mayor velocidad, hasta que el par del motor y el del primario seigualan cuando las velocidades son las mismas.

Convertidor de par seccionado

2. Los engranajes que constituyen las velocidades, que son generalmenteconjuntos de trenes epicicloidales (ver figura) que se acoplan y desacoplan confrenos y embragues de discos múltiples accionados por presión hidráulica.

3. El conjunto o "caja" de válvulas hidráulicas que seleccionan los diferentesfrenos y embragues, para ir cambiando las velocidades.

4. La bomba hidráulica que suministra la presión para accionar los frenos yembragues, así como para el convertidor.

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¿Cómo se determinan los puntos de cambio?

El momento de decisión para saber cuándo se pasa de una velocidad a otradepende de 2 parámetros:

a) La posición del pedal acelerador, es decir la carga motor que demanda elconductor al vehículo (cuesta arriba, llano, descenso, número de pasajeros o decarga).

b) La velocidad del vehículo.

Esto permitirá a la transmisión cambiar a relaciones más largas más tarde y amayor régimen motor cuando circule cuesta arriba respecto de cuando circulecuesta abajo o en llano.

Antiguamente, el control de los frenos y embragues se hacía de modo

exclusivamente hidráulico, mediante una serie de válvulas hidráulicas reguladasmecánicamente desde el pedal acelerador para el parámetro de carga por un lado,y de modo centrífugo (salida de la transmisión) para el parámetro de la velocidaddel vehículo. Desde hace ya años, estas señales se detectan eléctricamente y seprocesan electrónicamente, encargándose un calculador o unidad electrónica demando del cambio (TCM) de activar las válvulas de mando, que ahora sonelectrohidráulicas.

En caso de fallo eléctrico o electrónico, siempre que haya presión hidráulica sesigue disponiendo de las posiciones básicas mecánicas que se describen acontinuación, quedando en la "D" normalmente fija una desmultiplicación, la 4.ª o

3.ª según el número de marchas.

Palanca de cambios de un cambio automático

¿Qué significa cada una de las posiciones de la palanca?

Las mayoría de las transmisiones automáticas permiten seleccionarmecánicamente entre un conjunto de rangos de marchas, que como mínimocomprenden el siguiente orden:

1) "P" (Parking) de estacionamiento en la que no hay transmisión de fuerza, yademás bloquea el eje de salida de la transmisión mecánicamente.

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2) "R" (Reverse) para marcha atrás.

3) "N" (Neutral) En la cual no hay transmisión de fuerza, equivale al punto muertode un cambio manual.

4) "D" (Drive) Para marcha hacia adelante, en la cual entran todas lasdesmultiplicaciones, desde la primera hasta la cuarta, quinta o más según elfabricante.

Además de estas 4 posiciones, es muy frecuente:

5) "S" (Sport) de funcionamiento similar a la posición "D" pero con cambios másrápidos, bruscos y a unas revoluciones mayores.

6) "L" (Low) Para impedir que entren las marchas más largas, sólo primera ysegunda, en caso de fuertes pendientes, además permite retener al bajar las

mismas pendientes. En algunos fabricantes se sustituye la "L" por "3", "2", "1"dependiendo del fabricante en las cuales se obliga a mantener como máximo ladesmultiplicación mayor.

7) "M" (Manual) Suele encontrarse al lado de la posición "D" en la cual losmovimientos de la palanca, marcados con "+" y con "-", permiten subir y bajar demarchas a voluntad, con la cual hay además posibilidad de retención en losdescensos (ver figura).

8) "W" (Winter) No es muy común y menos como posición. Se puede encontrarcomo un funcionamiento especial de la posición "D" en la cual la salida y los

cambios de marcha se realizan de forma mas suave para evitar que las ruedaspatinen cuando el suelo se encuentra con escaso agarre.

Como dispositivo de seguridad, el accionamiento del motor de arranque sólo esposible en "P" y en "N", siendo incluso imposible en vehículos recientes sacar lallave del contacto si no está la palanca en "P", o sacar la palanca de "P" con elmotor parado si no se mantiene el freno pisado.

En los Estados Unidos la mayoría de los vehículos vendidos desde los años 1950equipan un cambio automático, a diferencia de lo que ocurre en Europa y en granparte del resto del mundo. Las transmisiones automáticas, especialmente las más

antiguas, penalizan en alguna medida el consumo de combustible. Donde elcombustible es caro y, por tanto, los motores suelen ser pequeños, estaspenalizaciones son insalvables. En los últimos años, las transmisionesautomáticas han mejorado significativamente su capacidad para mejorar losconsumos, pero las transmisiones manuales siguen siendo en general máseficientes siempre que el vehículo es conducido con el motor a unas revolucionesque coincidan con el par óptimo por un conductor experimentado. Esta situaciónpuede invertirse definitivamente con la introducción de transmisiones variables

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continuas o inclusive los cambios robotizados o de doble embrague como el DSGdel Grupo Volkswagen, el DKG utilizado por BMW en sus modelos deportivos o elPowerShift de Ford (véase más abajo).

Sin embargo, algunas máquinas simples con rangos limitados de velocidad o

velocidades de motor fijas usan sólo un convertidor de par para proporcionar unadesmultiplicación variable entre el motor y las ruedas. Ejemplos típicos son lascarretillas elevadoras y algunos cortacéspedes modernos.

Engranaje epicicloidal

En la actualidad, en autobuses y camiones se pueden encontrar cajas de cambioautomáticas, las cuales permiten una marcha más suave y una mayor seguridad,al dejar que los conductores se puedan concentrar en el camino sin preocuparsepor el cambio de marchas, y proporcionan una mayor suavidad de marcha para elconfort de los pasajeros.

Transmisiones variables continuas

Recientemente los fabricantes han empezado a vender transmisiones variablescontinuas. Estos diseños pueden cambiar las relaciones de un modo continuo en

lugar de entre una serie limitada de desmultiplicaciones fijas. A pesar de que losprototipos de estos sistemas de transmisión (denominados genéricamente CVT =Continuously Variable Transmission) existen desde hace décadas, es ahoracuando están alcanzando la viabilidad comercial.

Este tipo de transmisión deriva de la transmisión de fricción de las primerasdécadas del siglo XX. El desarrollo reciente se originó en un diseño de NSK en ladécada de 1980. Posteriormente se añadió Nissan, que junto a NSK y unaimportante compañía de lubricantes japonesa lograron resultados satisfactorios.Se la denomina también transmisión toroidal.

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El Cuidado de la Transmisión Automática 

Para una explicación detallada del funcionamiento de las transmisionesautomáticas y su mantenimiento, vea nuestro boletín informativo #50Para los detalles de la transmisión CVT, vea nuestro boletín #73

Para determinar si su transmisión es automática tradicional o CVT, clic aquí. 

La Función del Aceite en la

Transmisión AutomáticaLos requerimientos para un ATF

Proveer una correcta fricción para los

materiales específicos en cada

transmisión

Tener compatiblilidad y no ser

corrosivo con las piezas y los

materiales

Transferir fuerza Mantener su estabilidad térmica

Circular rápidamente en el frío Poseer alta bombeabilidad en el frío

Lubricar todos los componentes

Tener buena detergencia para

mantener las piezas libre de barniz y

lodo

Actuar como líquido hidráulico Minimizar espuma y desgaste

Disipar el calor generado Poseer estabilidad contra oxidación.

Desplazarse en de los discos en el

momento correcto

Correcto coeficiente de fricción para

responder a materiales específicos

El aceite para una transmisión automática debe que ser muy resistente a la

oxidación, a los cambios de viscosidad por las temperaturas y el uso, y debe

poseer características de fricción correctas para cada tipo de caja. Ademas, tiene

que mantener todas las superficies, los contactos y las válvulas limpios y libre de

barniz.

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Aquí explicamos las diferencias entre fluidos:

ATF TYPE A: 

El aceite ATF tipo “A” fue recomendado entre 1949 y 1969. Tiene las

características de fricción correctas para los diseños de las cajas de esa época.

No tiene ninguna norma de compatibilidad con los sellos y retenes, con frecuencia

los “seca”, causando fugas y posteriores reparaciones. El Tipo “A” normalmente

tiene un índice de viscosidad muy bajo (entre 50 y 60) y tiende a oxidarse

rápidamente. Los fabricantes actuales de transmisiones no lo recomiendan. Ya no

existe una norma para su calidad. Son fabricados por su bajo costo y para

usuarios que no tienen una información técnica adecuada.

Clic aquí para ver la variación de viscosidad del aceite Tipo A.

ATF TYPE F: 

El aceite  ATF tipo “F” es especial para ciertas cajas automáticas de Ford® y

Jaguar® hasta el año 1987 y ciertos sistemas de equipo pesado con transmisiones

hidrostáticas. Sus características de fricción son muy fuertes para la mayoría de

las otras cajas. Si se usa en una caja que requiere Dexron® o Mercon® 

ocasionará mucho desgaste y cambios bruscos. Existen mecánicos que los

colocan para dar la impresión de mayor potencia, pero ocasiona una mayor

fricción y su pronta destrucción.

Dexron®: 

La mayoría de cajas automáticas y bombas de dirección hidráulica requieren de un

aceite con normas que eran del Dexron® III o Mercon®. El Dexron® III no es lo

mismo que el Dexron® II pero lo reemplaza con mayor protección. Dexron® III es

mucho más resistente a la formación de ácidos y barniz. La misma especificación

para Dexron® III ha desarrollado 7 generaciones adicionales. El actual Dexron® III

recomendado para todos los vehículos donde se especifique un fluido Dexron® 

cumple con los requisitos de Dexron® III-H. Dexron® fue desarrollado por General

Motors para sus transmisiones y adoptado por muchos otros fabricantes para sus

transmisiones. AMERICAN AUTOMATIC TRANSMISION FLUID Dexron® III / 

Mercon® cumple con todos los requisitos y pruebas de Dexron® III-H. Notamos 

que técnicamente General Motors ya no certifica aceites Dexron III, pero 

continuamos con el mismo producto que antes tenía la licencia. 

Dexron® VI: 

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En el año 2005 General Motors desarrolló una nueva especificación para los

aceites ATF en conjunto con sus nuevas transmisiones de vehículos del año 2006

en adelante, vendidos en los EE.UU. Este aceite puede ser utilizado en las

transmisiones que requieren Dexron® III, pero hasta el momento no se ha

demostrado mejoras en las transmisiones antiguas con el aceite Dexron® VI. Este

aceite es de menos viscosidad que el Dexron III que reemplaza. Tiene menos

viscosidad que las versiones anteriores de Dexron. American tendrá un aceite

especifico para estas transmisiones a partir de octubre 2011.

Mercon®: 

Mercon® fue desarrollado por Ford Motor Company en conjunto con una mejora

en las transmisiones del año 1987. Mientras su rango de especificaciones varía delas de Dexron®, los fabricantes de lubricantes encontraron una formulación que

podía cumplir con los requisitos de ambos. Hoy en día la mayoría de los aceites

ATF vendidos cumplen con las especificaciones Dexron® III y Mercon® (cuando

solo se dice Mercon®, normalmente quiere decirse Mercon® IV). AMERICAN

AUTOMATIC TRANSMISION FLUID Dexron® III / Mercon® cumple con todos los

requisitos y pruebas de Dexron® III y Mercon® IV.

Mercon® V ("Mercon 5"): 

Diez años después de lanzar Mercon®, Ford hizo cambios en sus transmisiones yfluidos. A partir de los años 1997 y 1998, por la necesidad de mejor bombeabilidad

en el frío y mayor resistencia a la oxidación, desarrollaron aceites con la

especificación Mercon® V. AMERICAN UNIVERSAL AUTOMATIC

TRANSMISSION FLUID cumple con las especificaciones y pruebas exigentes de

Mercon® V.

Mercon® LV (Low Viscosity): 

El constante desarrollo de autos que consumen menos combustible sin afectar la

potencia llevo varios fabricantes a desarrollar transmisiones con discos y piezas

más pequeñas hizo necesario el desarrollo de aceites compatibles con esos

discos y su fricción dinámica. Para Ford, este aceite es llamado Mercon® LV. Esto

quiere decir "Low Viscosity"  (Baja Viscosidad). American tendrá un aceite

especifico para estas transmisiones a partir de octubre 2011.

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ATF+3, ATF+4 (MS 7176 y MS 9602): 

Las cajas automáticas de Chrysler® (Jeep® Cherokee etc.) requieren

ATF+3 o ATF+4. Aceites con un coeficiente de fricción dinámico mucho

más suaves para los embragues y las bandas. Si usamos Dexron®,

Dexron® II o Dexron® III en esas cajas, tendremos un desgaste prematuro

y cambios más bruscos. La mayoría de los vehículos de Chrysler requieren

estos fluidos. AMERICAN UNIVERSAL AUTOMATIC TRANSMISSION

FLUID cumple con las especificaciones y pruebas de ATF+3 y ATF+4.

SP-II, SP-III: 

Las cajas automáticas de Mitsubishi requieren un aceite con características

de fricción especial. El uso de ATF tipo A o Tipo F hará mucho daño a sus

bandas y embragues, y provocará cambios muy bruscos. El uso deDexron® y Mercon® causará cambios bruscos y acortará la vida útil de la

transmisión. Por la cooperación de Mitsubishi y Hyundai en el desarrollo y

producción de vehículos y la compra de Kia por Hyundai, las transmisiones

automáticas de Hyundai y Kia también utilizan este fluido. AMERICAN

UNIVERSAL AUTOMATIC TRANSMISSION FLUID cumple con las

especificaciones y pruebas de SP-II y SP-III.

Aceites ATF Universal o Multi-Vehicular: 

Por las diferencias de coeficiente de fricción y bombeabilidad, la industria deaceites fabrica aceites para cada tipo de transmisión y lo venden en las

agencias y talleres de las diferentes marcas de autos con las marcas de

esas fábricas.

Por las confusiones de los consumidores y los daños hechos a

transmisiones por el uso de productos incorrectos, la industria de

lubricantes trabajó en el desarrollo de aceites que podían cumplir con los

requisitos de casi todas las marcas. Estos aceites ahora están en el

mercado con nombres como ATF Universal o ATF Multi-vehicular. Existen

una variedad de formulaciones, entre sintéticos y semi-sintéticos, y una

variedad de especificaciones. Hay que leer las etiquetas. Algunos de estos

aceites "universales " solo cumplen con Dexron y Mercon, no cumplen con

Mercon V, ATF+4, SP-III, etc. Estos aceites no pueden ser utilizados en

transmisiones CVT.

AMERICAN UNIVERSAL AUTOMATIC TRANSMISSION FLUID no solo

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cumple con las especificaciones múltiples de Mercon® V, Dexron® III-H,

ATF+4, SP-III y otras, sino que su formulación sintética provee la mejor

protección posible a estos mecanismos por más tiempo.

Aceites para Transmisiones de Variación Continua (CVT): 

Estas transmisiones requieren aceites especiales con alta fricción y

enfriamiento. No se debe utilizar aceites ATF en transmisiones CVT.

American Supreme CVT Fluid cumple con los requisitos de todas las

transmisiones CVT de correas/bandas metálicas. Clic aquí para detalles de

la transmisión CVT.

Hay que tener cuidado al cambiar el fluido ATF. Hay marcas

comercializando aceite “ATF Universal” que no cumple con ninguna

especificación técnica. Hay que leer la etiqueta con mucho cuidado.

Todos los aceites para transmisiones automáticas no son iguales. Cada tipo

de aceite está diseñado para la fricción y torque correcta que requiere cada

mecanismo de transmisión en particular. Si la etiqueta del aceite indica que

puede ser usado en lugar de Dexron, Mercon, Tipo F y CVT, no compre.  

Están muy equivocados. No puede cumplir con esas cuatro 

especificaciones muy diferentes al mismo tiempo.

Si no está seguro si su transmision es tradicional o CVT, clic aquí. 

ATF Tipo “F”- La aplicación de ATF Tipo F en una caja diseñada para Dexron® III

o ATF+3 provocará un golpe fuerte al cambiar de disco, con alto desgaste y

acortando la vida útil de la transmisión.

Hay muy pocas transmisiones donde todavía se requiere un ATF Tipo F.

Hay algunas bombas de dirección hidráulica especifican Tipo F, pero se puede

utilizar Mercon por lo que no tiene embragues y bandas que requieren esta

coeficiente de fricción.

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ATF+3 y ATF+4 (MS 7176 y MS 9602): 

Las cajas automáticas de Chrysler (Jeep) requieren un aceite que permita un

enganche suave. Caso contrario se acorta la vida de los discos.

En este gráfico podemos ver ATF+3 (Chrysler), Dexron® III, y Dexron® III con

aditivos para tratar de igualar el comportamiento de ATF+3

El Dexron® III agarra fuerte al principio antes de bajar al torque requerido,

mientras el ATF+3 entra suavemente, y el Dexron® III con aditivos adicionales que

supuestamente iguala al ATF+3 actúa totalmente diferente, nunca llega a la fuerza

requerida.

Cada marca de transmisión fabrica sus embragues y bandas con materiales y

superficies diferentes. El fluido ATF tiene que tener las características correctas defricción modificada para permitir que las superficies de las bandas y embragues se

enganchen suavemente sin causar un desgaste prematuro.

Normalmente se usa papel en algún disco de la transmisión automática. Si entra

agua a la transmisión, hay que repararla.

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El aceite en la transmisión automática sufre por el calor, la alta velocidad de

circulación y la fuerza que la transmisión exige. Los fabricantes trabajan

constantemente para mejorar la resistencia a la oxidación para extender el

intervalo entre cambios y extender la vida útil de la transmisión.

Cada generación de aceite Dexron® tiene mayor resistencia a la oxidación y

formación de ácidos que su antecesora. Esta es una de las razones que no se

recomienda el uso de Dexron II.

En ésta gráfica podemos ver las diferentes resistencias a la oxidación de varias

generaciones Dexron®, la prueba está expresada en horas por cada producto

antes de llegar al punto de máxima oxidación permitida.

Saltamos las primeras generaciones de Dexron II (A, B, C) y seis de las primeras

siete generaciones de Dexron III.

Dexron II D 160 horas

Dexron II E 200 horas

Dexron III 260 horas

Dexron III H 460 horas

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¿Cuántos kilómetros quiere que su aceite ATF resiste la oxidación y formación de

lacas y barniz?

La evolución de los aceites para transmisiones automáticas ha sido constante

desde su inicio en el año 1949.

Los fabricantes trabajan constantemente para facilitar el mantenimiento por el

usuario, mejorando la vida útil de las transmisiones, economizando combustible,

suavizando los cambios y extendiendo los periodos de cambios de aceite.

También se analiza los problemas que aparecen con los años de uso y trabajanpara reducirle al usuario éstos problemas en el futuro. Para ello se requieren

constantes mejoras en los aceites aplicados.

Estas tablas muestran el desarrollo alcanzado por los tres fabricantes principales

de transmisiones automáticas.

Existe mucha diferencia de fluidez entre los diferentes aceites ATF a temperaturas

bajas

Todos los Fluidos ATF (con excepción del Dexron VI, Mercon LV y Toyota WS )

son diseñados para trabajar con viscosidades similares a 40°C (±39 cSt) y 100°C

(±8 cSt). Los aceites antiguos no podían controlar su viscosidad a temperaturas

menores, causando problemas de circulación y desplazamiento en temperaturas

debajo de 30°C.

El Dexron® II se espesa mucho en el frío, reduciendo la eficiencia de la

transmisión y cambiando las características hidráulicas.