Cambio automático 0C8 de 8 marchas

Transcripción

1 Service Training Programa autodidáctico 466 Cambio automático 0C8 de 8 marchas Diseño y funcionamiento

2 Con el Touareg 2011 se implanta por primera vez un cambio automático de 8 marchas en Volkswagen. El cambio automático 0C8 de 8 marchas es una versión más desarrollada del cambio automático 09D de 6 marchas del consorcio de transmisiones japonés AISIN AW CO LTD. Junto con las tecnologías desarrolladas durante muchos años por los ingenieros de Volkswagen, ha sido posible adaptar el cambio al mayor nivel de exigencias que plantea la tecnología Volkswagen. s466_888 El Programa autodidáctico informa sobre las bases del diseño y funcionamiento de nuevos desarrollos. No se actualizan los contenidos. Para las instrucciones de comprobación, ajuste y reparación de actualidad haga el favor de consultar la documentación del Servicio Postventa prevista para esos efectos. Atención Nota 2

3 Referencia rápida Introducción Datos técnicos Estructura de la caja de cambios Convertidor de par Embrague anulador del convertidor Alimentación de aceite Engranaje planetario Caja de correderas Funcionamiento de la caja de cambio Flujo de la fuerza Gestión electrónica del cambio Estructura del sistema Unidad de control del cambio automático Unidad de control de la bomba hidráulica adicional Sistema innovador de gestión térmica La función Hillhold Componentes eléctricos Módulo de palanca selectora Esquema de funciones Ponga a prueba sus conocimientos

4 Introducción Con las ocho marchas adelante y los escalonamientos más refinados se ha podido reducir más aún los consumos y las emisiones de escape en comparación con el cambio automático 09D. Las ocho marchas adelante se realizan, una vez más, por medio del eficaz sistema de conjuntos planetarios Lepelletier. El cambio automático 0C8 puede suministrarse opcionalmente con la función Start-Stop y, además, también está diseñado para poder funcionar con la tracción híbrida. Todas las motorizaciones del Touareg se ofrecen exclusivamente con esta caja de cambios. En este programa autodidáctico se describe el diseño y el funcionamiento del cambio automático 0C8 de 8 marchas que se monta en el Touareg. Se describe, además, el funcionamiento y diseño de los componentes del cambio que se precisan para el sistema Start-Stop y la tracción híbrida. s466_003 4

5 Datos técnicos Entidad de desarrollo / fabricante Designaciones Características del cambio AISIN AW CO. LTD Japón Cambio automático 0C8 Engranaje planetario de 8 relaciones gestionado electrohidráulicamente con un conjunto planetario primario simple y un conjunto planetario Ravigneaux conectado a continuación a modo de conjunto secundario (sistema de engranaje planetario Lepelletier) Convertidor de par hidrodinámico con embrague anulador del convertidor, de patinaje regulado Gestión Arquitectura destinada al montaje longitudinal asociada a una caja de transferencia Unidad hidráulica (caja de correderas) en el depósito colector de aceite, con unidad de control electrónica externa Programa de cambios dinámicos DSP con programa Sport en "posición S" por separado y el programa "Tiptronic" para efectuar cambios manuales de las marchas Particularidad: en el modo Tiptronic se puede arrancar en 2ª marcha Par Según la versión, hasta 1.000Nm La velocidad máxima se alcanza, dependiendo de la motorización, en la 6ª o en la 7ª marcha Desarrollo total 7,17 hasta 7,25 Servicio de ATF Aceite ATF: consulte los intervalos de mantenimiento en ELSA Peso Dependiendo de la adaptación de la caja de cambios a la motorización, entre 91kg y 108kg Capacidad de marcha de emergencia cuando se producen fallos durante la conducción: en las marchas 1-4 = 3ª marcha en las marchas 5-8 = 7ª marcha desde el nuevo arranque del vehículo, sólo la 3ª marcha y la marcha atrás 5

6 Estructura de la caja de cambios El cambio automático de 8 velocidades se compone de: - convertidor de par con embrague anulador - bomba de ATF - caja de correderas - engranaje planetario Lepelletier - carcasa del cambio - bomba hidráulica adicional de aceite del cambio - precalentador de ATF Convertidor de par Bomba de ATF Engranaje planetario Precalentador de ATF Bomba hidr. adicional 1 de aceite del cambio V475 o bien bomba hidr. adicional 2 de aceite del cambio V476 Caja de correderas s466_006 Carcasa 6

7 Convertidor de par Rueda de bomba Rueda de turbina El convertidor de par hidromecánico es un embrague líquido. Se utiliza como elemento de arrancada, que intensifica el par dentro del margen de la conversión. El convertidor lleva, además de una rueda de turbina, una rueda de bomba y una rueda directriz, también un embrague anulador. Todos los convertidores de par incorporan amortiguadores torsionales optimizados. Ello permite reducir aún más las oscilaciones torsionales del motor. Rueda directriz En los vehículos con motor de combustión, el motor es el que acciona directamente el convertidor de par. Amortiguador torsional Embrague anulador del convertidor s466_073 s466_042 Caja de transferencia Cambio automático de 8 marchas Máquina eléctrica Motor de combustión En los vehículos híbridos que combinan un motor eléctrico y un motor de combustión, éste último es el que acciona el convertidor de par a través de un árbol. Este árbol pasa por el centro del motor eléctrico (máquina eléctrica). Cuando el vehículo híbrido circula traccionado por el motor eléctrico, el convertidor de par es accionado directamente por la máquina eléctrica. Para el Touareg 2011 se utilizan diferentes convertidores de par. Van adaptados a las diferentes motorizaciones y sus correspondientes entregas de par. En el Touareg Hybrid, el motor eléctrico es el encargado de arrancar el vehículo. Para más información puede consultar el programa autodidáctico 450 "Touareg Hybrid". 7

8 Estructura de la caja de cambios Conexión entre el motor y el convertidor de par El convertidor de par va conectado a los diferentes motores por medio de tres placas que van fijadas al convertidor. Dependiendo de la motorización, se necesitan 3 o 6 tornillos para anclar las placas en el motor. Fijación mediante tres placas por ejemplo, en el motor V6 FSI del Touareg 2011 s466_215 Fijación por medio de tres placas con 2 taladros roscados cada una, por ejemplo en el V6 TDI del Touareg 2011 s466_214 Fijación mediante tres placas en el Touareg Hybrid s466_216 Embrague anulador del convertidor El embrague anulador del convertidor es un embrague multidisco hidráulico. Conecta las ruedas de bomba y turbina del convertidor convirtiéndolas en un bloque fijo sin patinaje. Embrague anulador del convertidor Esto sucede, dependiendo de la situación de la marcha, cuando el motor de combustión está traccionando a un régimen de 1000rpm como mínimo. Convertidor de par s466_072 8

9 Alimentación de aceite Dependiendo del sistema de tracción utilizado, el cambio automático de 8 marchas incorpora, para generar la presión de aceite necesaria: - la bomba de ATF en el interior de la caja de cambios en los vehículos con motor de combustión - la bomba de ATF y la bomba electrohidráulica adicional 1 para aceite del cambio V475 en los vehículos con tracción híbrida (combinación de motor de combustión y máquina eléctrica) - la bomba de ATF y la bomba electrohidráulica adicional 2 para aceite del cambio V476 en los vehículos con motor de combustión y sistema Start-Stop Carcasa del convertidor con cubo Bomba de ATF Bomba de ATF En vehículos con motor de combustión, la alimentación de aceite hidráulico para el cambio se realiza exclusivamente a través de la bomba mecánica de ATF (automatic transmission fluid). Ésta aspira el ATF del cárter, lo presuriza y suministra a la caja de correderas el aceite hidráulico necesario para poder realizar los cambios de marcha. La bomba de aceite ATF es una versión de engranajes interiores (bomba de aceite Duocentric). Es accionada directamente por el motor a través de la carcasa y del cubo del convertidor de par. Los elementos de arrastre del piñón de la bomba de ATF engranan en dos ranuras que lleva el cubo del convertidor. En los vehículos híbridos, la bomba es accionada por el motor de combustión y/o por la máquina eléctrica. s466_007 Alimentación de aceite para la caja de correderas 9

10 Estructura de la caja de cambios Bombas hidráulicas adicionales para aceite del cambio Dependiendo del equipamiento del vehículo se pueden utilizar dos bombas hidráulicas adicionales diferentes. Si el vehículo incorpora un sistema Start- Stop, se monta la bomba hidráulica adicional 2 V476. Si el vehículo lleva una tracción híbrida, en lugar de la bomba hidráulica adicional 2 se utilizará la bomba hidráulica adicional 1 V475. Ambas versiones van alojadas debajo de la campana del convertidor. Bomba hidráulica adicional Carcasa del cambio s466_046 Diseño y función Las bombas hidráulicas adicionales se componen de un motor eléctrico que acciona la bomba hidráulica. El motor eléctrico es un motor de corriente continua sin escobillas. Se compone de un estator y un rotor. s466_030 Las bombas hidráulicas adicionales son bombas de engranajes interiores (bombas Duocentric). Su función consiste en aspirar el ATF a través de un tamiz desde el cárter y generar presión de aceite. Por el lado impelente, el caudal del aceite pasa por una válvula de retención de bola hacia la caja de correderas. Brida de empalme con la carcasa del cambio Bomba hidráulica Duocentric Motor eléctrico sin escobillas 10

11 s466_066 Brida de empalme con la carcasa del cambio s466_045 Válvula de retención La válvula de retención de bola dispuesta en el interior de la bomba hidráulica adicional impide que el aceite impelido por la bomba mecánica de ATF pueda fluir en sentido inverso desde la caja de correderas hasta el cárter. Bomba hidráulica adicional 2 para aceite del cambio V476 Función Estator con 3 parejas de electroimanes Rotor con 2 parejas de imanes permanentes La bomba hidráulica adicional 2 V476 se encarga de compensar las fugas que se producen en el interior del cambio y genera adicionalmente una presión preacumulada sobre el embrague multidisco K1. Consecuencia: permite acelerar el vehículo con un pequeño retardo en la respuesta cuando arranca el motor de combustión. En cuanto se pone en marcha el motor de combustión, la bomba de ATF mecánica se hace cargo nuevamente de la alimentación de aceite. Funcionamiento Arquitectura Al aplicarse corriente a las bobinas se genera un campo magnético en las parejas de electroimanes. La aplicación consecutiva de corriente a las bobinas provoca un campo magnético giratorio. Dependiendo de la posición del rotor, sobre los polos norte y sur de cada imán permanente actúa un par de atracción o repulsión. Resultado: el rotor gira. El motor de corriente continua exento de escobillas para el sistema Start-Stop consta de un rotor con dos parejas de imanes permanentes y un estator con tres parejas de electroimanes. Efectos en caso de avería Si se avería la bomba hidráulica adicional se anula la función Start-Stop. 11

12 Estructura de la caja de cambios Bomba hidráulica adicional 1 para aceite del cambio V475 Función: Suministra presión de aceite a la caja de cambios de un modo parecido a la bomba de ATF. La V475 también puede ponerse en funcionamiento para servir de respaldo a la bomba de ATF. Arquitectura: El motor de corriente continua exento de escobillas para la función híbrida consta de un rotor con cuatro parejas de imanes permanentes y un estator con seis parejas de electroimanes. Dentro de la bomba hidráulica adicional va alojado el sensor 2 de temperatura del aceite G664. Este sensor facilita información a la unidad de control del cambio automático J217 sobre la temperatura de funcionamiento de la bomba. Estator con seis parejas de electroimanes s466_044 Rotor con cuatro parejas de imanes permanentes (sensores de temperatura y posición integrados en la electrónica de la bomba) Funcionamiento: Efectos en caso de avería Es como el de la bomba hidráulica adicional para el funcionamiento del sistema Start-Stop. Observación: la mayor cantidad de parejas de imanes produce un par más intenso, que se traduce en un mayor caudal de aceite impelido. Los sensores de posición permiten determinar la ubicación exacta de los imanes permanentes. Los electroimanes son excitados de forma selectiva para mover el motor de inmediato. A partir de la velocidad de giro del motor de corriente continua, los sensores de posición detectan si hay alguna avería. La avería se comunica a la unidad de control del cambio. La unidad de control del cambio J217 solicita a la unidad de control del motor que ponga en marcha la bomba de ATF mecánica por medio del motor de combustión o del motor eléctrico. 12

13 Engranaje planetario s466_011 s466_002 Arquitectura En el engranaje planetario se ha utilizado el sistema Lepelletier. Se basa en un conjunto planetario sencillo (conjunto planetario primario) seguido de un conjunto planetario doble Ravigneaux (conjunto planetario secundario) con rueda libre. La particularidad del sistema Lepelletier reside en que los planetas y el portasatélites del conjunto planetario doble son accionados a regímenes diferentes. Estos diferentes regímenes de entrada en el engranaje planetario con el doble conjunto planetario permiten obtener una gran cantidad de relaciones de transmisión. En esta caja de cambios, los planetas del conjunto planetario doble se pueden accionar con los regímenes de salida del portasatélites o de la corona interior del conjunto planetario simple. El portasatélites del conjunto planetario doble marcha al régimen de entrada del cambio. Esta constelación ha permitido introducir dos marchas hacia delante adicionales. Para conectar las ocho marchas hacia delante y una marcha atrás se utilizan cuatro embragues multidisco, dos frenos multidisco y la rueda libre. 13

14 Estructura de la caja de cambios Conjunto planetario sencillo El conjunto planetario sencillo se encuentra delante del conjunto planetario doble. El conjunto planetario sencillo se compone de: - el planeta fijo S1 - los satélites P1 - el portasatélites PT1 - la corona interior H1 - los embragues multidisco K1, K3 y K4 - el freno multidisco B1 s466_013 B1 K4 K3 K1 Dependiendo de la motorización, podrán ir montadas 4 o 5 parejas de satélites. Conectan el planeta S1 y la corona interior H1. El par del motor se transmite al conjunto planetario sencillo a través del árbol primario del cambio. S1 H1 P1 PT1 s466_014 Planeta S1 Va conectado fijamente a la bomba de ATF mecánica por medio de un acoplamiento insertable. Esta conexión impide que el planeta S1 pueda girar. Acoplamiento insertable Planeta S1 s466_015 14

15 Conjunto planetario doble F B2 s466_012 K2 En el conjunto planetario sencillo va encajado el conjunto planetario doble. El par del motor se transmite al conjunto planetario doble por dos vías: A través del conjunto planetario sencillo, hasta los planetas S2 y S3, y desde el árbol primario del cambio, sin relación de transmisión, a través del embrague K2 hasta el portasatélites PT2. La salida de fuerza se produce desde la corona interior H2, a través del árbol secundario del cambio, hacia la caja de transferencia. El conjunto planetario doble se compone de: S2 P2 H2 PT2 P3 S3 s466_022 Conexión con el conjunto planetario sencillo - los planetas S2 y S3 - los satélites P2 y P3 - el portasatélites PT2 - la corona interior H2 - el embrague multidisco K2 - el freno multidisco B2 y - la rueda libre F Planetas S2 y S3 Planeta S2 Ambos planetas pueden girar independientemente el uno del otro. El eje del planeta S3 pasa por el planeta S2. Ambos planetas pueden ser accionados a diferentes regímenes. s466_035 Planeta S3 s466_034 15

16 Estructura de la caja de cambios Satélites P2 y P3 Los satélites P2 y los satélites exteriores P3 van alojados conjuntamente en un árbol y unidos fijamente entre sí. Satélites P2 Satélites exteriores P3 El par de giro del planeta S2 se transmite a los satélites P2 y, por lo tanto, a los satélites exteriores P3. Sólo los satélites exteriores P3 van conectados a la corona interior H2 y transmiten el par de giro del planeta S2 a la corona interior H2. El par de giro que se transmite del planeta S3 a la corona interior H2 llega primero a los satélites interiores P3. Desde los satélites interiores P3 se transmite el par de giro a los satélites exteriores P3 y, por lo tanto, a la corona interior H2. Portasatélites PT2 Sección 1 s466_038 Dependiendo de la motorización, pueden montarse 3 o 4 satélites P2, así como P3 interiores y exteriores. s466_049 Sección 2 Corona interior H2 Portasatélites PT2 Corona interior H2 Portasatélites PT2 s466_050 s466_051 Satélites interiores P3 Planeta S2 Satélites P2 Planeta S3 Sección 1 Sección 2 Satélites exteriores P3 16

17 Freno B2 Freno B1 El freno B1 va unido a la carcasa del cambio. Cuando se aplica corriente a la válvula reguladora de presión N216, los discos del freno se comprimen por medio de la presión de aceite hidráulico. Eso hace que se inmovilice el planeta S2. Freno B2 Freno B1 s466_218 Carcasa del cambio con los discos de los frenos B1 y B2 puestos El freno B2 va unido a la carcasa del cambio. Es accionado hidráulicamente por medio de la caja de correderas. Para controlar el funcionamiento del freno B2 no se precisa ninguna válvula reguladora de la presión. Cuando está cerrado, inmoviliza el portasatélites PT2. El número de discos de los frenos viene dado en función de la motorización. El número de discos varía de 4 a 7 por cada freno. 17

18 Estructura de la caja de cambios Embrague K1, K2, K3 y K4 Los embragues se abren o cierran por medio de las electroválvulas que se encuentran en el interior de la caja de correderas. A continuación se indica la función que desempeña cada uno de los embragues cuando están cerrados: 1. K1 conecta la corona interior H1 al planeta S3. 2. K2 conecta el árbol de turbina al portasatélites PT2. s466_ K3 conecta la corona interior H1 al planeta S2. 4. K4 conecta el portasatélites PT1 al planeta S2. Embrague K2 El número de discos de los embragues viene dado en función de la motorización. El número de discos varía de 4 a 7 por cada embrague. 18

19 Caja de correderas La caja de correderas va atornillada a la carcasa del cambio por abajo. La caja de correderas controla el funcionamiento de los embragues y los frenos (elementos de mando) por medio de válvulas de conmutación hidráulicas (denominadas correderas). Las correderas son gobernadas por electroválvulas que son excitadas por la unidad de control del cambio automático J217. Además de los elementos de mando, la caja de correderas controla también el funcionamiento del embrague del convertidor de par y las diferentes presiones en todo el cambio (p. ej. presión principal, presión de control, presión del convertidor, presión de lubricación, etc.). La caja de correderas es responsable de todo el suministro de aceite y, por lo tanto, del correcto funcionamiento del cambio. La caja de correderas contiene los siguientes elementos: - corredera de selección de accionamiento mecánico - válvulas de conmutación hidráulicas - dos electroválvulas de mando controladas eléctricamente (válvulas de 3/2 vías) - siete válvulas eléctricas reguladoras de la presión (válvulas de modulación) y - el sensor de temperatura del aceite del cambio s466_005 19

20 Estructura de la caja de cambios Válvulas La caja de correderas lleva tres tipos diferentes de electroválvulas. Válvula reguladora de presión 1 N215 Válvula reguladora de presión 3 N217 Válvula reguladora de presión 6 N371 Válvula reguladora de presión 4 N218 Válvula reguladora de presión 2 N216 Válvula reguladora de presión 5 N233 s466_039 Válvula de conmutación 2 N89 Válvula reguladora de presión 7 N443 Válvula de conmutación 1 N88 Válvulas reguladoras de presión con característica ascendente Válvulas reguladoras de presión con característica descendente Válvulas de conmutación (válvulas abiertas/cerradas) Válvula reguladora de presión con característica ascendente Cuanto más intensamente se aplica corriente a la válvula reguladora de presión, tanto mayor es la presión hidráulica. Si no se aplica presión a la válvula reguladora, no habrá ninguna presión hidráulica. P I Válvulas reguladoras de presión con característica ascendente (N216, N217, N371 y N443) s466_040 Válvula reguladora de presión con característica descendente Cuanto más intensamente se aplica corriente a la válvula reguladora de presión, tanto menor es la presión hidráulica. Si no se aplica presión a la válvula reguladora, se tendrá la presión hidráulica máxima. P I Válvulas reguladoras de presión con característica descendente (N215, N218 y N233) s466_041 20

21 En la siguiente tabla se resumen las funciones que desempeñan las válvulas de la caja de correderas. Válvula Función al aplicarse la corriente Intervención directa en Válvula reguladora de presión 1 N215 Regula la presión del ATF y la retransmite ya sea directamente a los embragues K2 y K3 o bien, a través de las electroválvulas N217, N371 y N216, a los embragues K1 y K4 o al freno B1 Responsable de las marchas Presión principal R, 1ª a 8ª Válvula reguladora de presión 3 N217 Transmite la presión del ATF a los discos del embrague K1 y el embrague se cierra Embrague K1 1ª hasta 5ª Válvula reguladora de presión 4 N218 La presión del ATF se descarga del embrague K2 y el embrague se abre Embrague K2 1ª, E/B, 5ª a 8ª Válvula reguladora de presión 5 N233 La presión del ATF se descarga del embrague K3 y el embrague se abre Embrague K3 R, 3ª, 7ª Válvula reguladora de presión 6 N371 Transmite la presión del ATF a los discos del embrague K4 y el embrague se cierra Embrague K4 4ª y 6ª Válvula reguladora de presión 2 N216 Transmite la presión del ATF a los discos del freno B1 y el freno se cierra Freno B1 2ª y 8ª Válvula reguladora de presión 7 N443 Libera la presión del ATF para el embrague anulador del convertidor de par Válvula de conmutación 1 N88 Cuando se le aplica corriente parcialmente contribuye a reducir la presión en los embragues K2 y K3 Válvula de conmutación 2 N89 Sólo se le aplica presión cuando con la marcha atrás v > 7 km/h y está conectada la 1ª marcha en el Tiptronic. Impide que se reduzca la presión en el embrague K2 y K3. Ambas válvulas funcionan alternándose entre sí 21

22 Funcionamiento de la caja de cambios Flujo de la fuerza A continuación se muestra el desarrollo del par de cada una de las marchas utilizando una vista seccionada del cambio muy simplificada. La figura de la caja de correderas le muestra las electroválvulas que son excitadas para la correspondiente marcha. B1 K4 F K3 K1 B2 K2 N215 N217 N371 N233 N216 N218 Leyenda N88 - Válvula de conmutación 1 N89 - Válvula de conmutación 2 N215 - Válvula reguladora de presión 1 N216 - Válvula reguladora de presión 2 N217 - Válvula reguladora de presión 3 N218 - Válvula reguladora de presión 4 N233 - Válvula reguladora de presión 5 N371 - Válvula reguladora de presión 6 N443 - Válvula reguladora de presión 7 Caja de correderas N433 K1 - Embrague 1 K2 - Embrague 2 K3 - Embrague 3 K4 - Embrague 4 B1 - Freno 1 B2 - Freno 2 F - Rueda libre N89 N88 s466_017 22

23 La 1ª marcha K1 F N217 N233 N218 N88 Embrague K1 y rueda libre F s466_016 El árbol de la turbina acciona el portasatélites PT1 del conjunto planetario sencillo. El portasatélites PT1 acciona los satélites P1 que ruedan apoyados en el planeta fijo S1. De esta manera se acciona la corona interior H1. El embrague K1 conecta la corona interior H1 al planeta S3 y transmite así el par al conjunto planetario doble. La rueda libre bloquea el portasatélites PT2. Desde el planeta S3 se transmite el par de giro a los satélites interiores P3 y desde allí a los satélites exteriores P3. Apoyado en el portasatélites PT2 se transmite el par a la corona interior H2. La corona interior H2 va unida al árbol secundario del cambio. 23

24 Funcionamiento de la caja de cambios La 1ª marcha (Tiptronic) K1 B2 N217 N233 N89 Embrague K1 y freno B2 s466_018 El efecto del freno motor se puede aprovechar en determinadas situaciones seleccionando la 1ª marcha en el modo Tiptronic. El desarrollo del par coincide con el proceso descrito para la 1ª marcha. El efecto del freno motor en la 1ª marcha sólo se puede aprovechar cerrando el freno B2. El freno B2 bloquea, como la rueda libre F, el portasatélites PT2. A diferencia de la rueda libre F, el freno B2 retiene, sin embargo, el portasatélites PT2 en ambos sentidos de giro. Esto es necesario para realizar la marcha atrás y para poder aprovechar el efecto del freno motor en la 1ª marcha. 24

25 La 2ª marcha B1 K1 N217 N233 N216 N218 N88 Embrague K1 y freno B1 s466_019 El árbol de la turbina acciona el portasatélites PT1 del conjunto planetario sencillo. El portasatélites PT1 acciona los satélites P1 que ruedan apoyados en el planeta fijo S1. De esta manera se acciona la corona interior H1. El embrague K1 conecta la corona interior H1 al planeta S3 y transmite así el par al conjunto planetario doble. El freno B1 bloquea el planeta S2. Desde el planeta S3 se transmite el par de giro a los satélites interiores P3 y desde allí a los satélites exteriores P3. Los satélites P2 ruedan sobre el planeta S2 y accionan, junto con los satélites exteriores P3, la corona interior H2. 25

26 Funcionamiento de la caja de cambios La 3ª marcha K3 K1 N217 N218 N88 Embrague K1 y K3 s466_020 El árbol de la turbina acciona el portasatélites PT1 del conjunto planetario sencillo. El portasatélites PT1 acciona los satélites P1 que ruedan apoyados en el planeta fijo S1. De esta manera se acciona la corona interior H1. El embrague K1 conecta la corona interior H1 al planeta pequeño S3 y transmite así el par al conjunto planetario doble. El embrague K3 conecta la corona interior H1 al planeta grande S2 y transmite así el par al conjunto planetario doble. Al cerrarse los dos embragues K1 y K3 se bloquean los satélites P2 y P3. El portasatélites PT2 gira con los planetas S2 y S3. Así, los planetas S2 y S3 transmiten el par, a través del portasatélites PT2, a la corona interior H2. 26

27 La 4ª marcha K4 K1 N217 N371 N233 N218 N88 Embrague K1 y K4 s466_021 El árbol de la turbina acciona el portasatélites PT1 del conjunto planetario sencillo. El portasatélites PT1 acciona los satélites P1 que ruedan apoyados en el planeta fijo S1. De esta manera se acciona la corona interior H1. El embrague K1 conecta la corona interior H1 al planeta S3 y transmite así el par al conjunto planetario doble. El embrague K4 conecta el portasatélites PT1 al planeta S2 y transmite así el par al conjunto planetario doble. El planeta S3 es accionado más lentamente que el planeta S2. Los satélites P2 y P3 ruedan sobre el planeta S2 que gira más rápidamente y accionan la corona interior H2. 27

28 Funcionamiento de la caja de cambios La 5ª marcha K1 K2 N217 N233 N88 Embrague K1 y K2 s466_023 El árbol de la turbina acciona el portasatélites PT1 del conjunto planetario sencillo y el soporte de discos exteriores del embrague K2. El portasatélites PT1 acciona los satélites P1 que ruedan apoyados en el planeta fijo S1. De esta manera se acciona la corona interior H1. El embrague K1 conecta la corona interior H1 al planeta S3 y transmite así el par de giro al conjunto planetario doble. El embrague K2 conecta el árbol de la turbina al portasatélites PT2 y transmite así el par de giro también al conjunto planetario doble. Los satélites interiores P3, que engranan con los satélites exteriores P3, accionan conjuntamente con el portasatélites PT2 la corona interior H2. 28

29 La 6ª marcha K4 K2 N371 N233 N88 Embrague K2 y K4 s466_024 El árbol de la turbina acciona el portasatélites PT1 del conjunto planetario sencillo y el soporte de discos exteriores del embrague K2. El embrague K4 conecta el portasatélites PT1 al planeta S2 y transmite así el par al conjunto planetario doble. El embrague K2 conecta el árbol de la turbina al portasatélites PT2 y transmite así el par de giro también al conjunto planetario doble. El planeta S2 transmite el par a los satélites P2. A través del portasatélites PT2 se transmite el par a los satélites interiores y a los exteriores P3. Junto con los satélites P2, los satélites P3 exteriores accionan la corona interior H2. 29

30 Funcionamiento de la caja de cambios La 7ª marcha K3 K2 N88 Embrague K2 y K3 s466_025 El árbol de la turbina acciona el portasatélites PT1 del conjunto planetario sencillo y el soporte de discos exteriores del embrague K2. El portasatélites PT1 acciona los satélites P1 que ruedan apoyados en el planeta fijo S1. De esta manera se acciona la corona interior H1. El embrague K3 conecta la corona interior H1 al planeta S2 y transmite así el par al conjunto planetario doble. El embrague K2 conecta el árbol de la turbina al portasatélites PT2 y transmite así el par de giro también al conjunto planetario doble. Los satélites P2, que son accionados conjuntamente por el planeta S2 y el portasatélites PT2, accionan, conjuntamente con los satélites exteriores P3 fijamente conectados, la corona interior H2. 30

31 La 8ª marcha B1 K2 N233 N216 N88 Embrague K2 y freno B1 s466_026 El freno B1 bloquea el planeta S2. El embrague K2 conecta el árbol de la turbina al portasatélites PT2 del conjunto planetario doble y transmite así el par al conjunto planetario doble. Los satélites largos P2 ruedan sobre el planeta fijo S2 y accionan, junto con los satélites exteriores P3, la corona interior H2. Los embragues K1 y K3 están abiertos. El conjunto planetario sencillo no participa en la transmisión. 31

32 Funcionamiento de la caja de cambios La marcha atrás K3 B2 N218 N88 Embrague K3 y freno B2 s466_027 El árbol de la turbina acciona el portasatélites PT1 del conjunto planetario sencillo. El portasatélites PT1 acciona los satélites P1 que ruedan apoyados en el planeta fijo S1. De esta manera se acciona la corona interior H1. El embrague K3 conecta la corona interior H1 al planeta S2 y transmite así el par al conjunto planetario doble. En el conjunto planetario doble el freno B2 bloquea el portasatélites PT2. El planeta S2 transmite el par a los satélites P2 y, por lo tanto, a los satélites P3 exteriores. Apoyado en el portasatélites PT2 se transmite el par a la corona interior H2, que está unida al árbol secundario. La corona interior H2, a su vez, es accionada en el sentido contrario al del giro del motor. 32

33 Resumiendo En la tabla se muestran las válvulas que reciben corriente de la unidad de control del cambio automático J217 con cada una de las marchas y los embragues y frenos que entonces se cierran. Marcha N217 N218 N233 N371 N216 N88 N89 K1 K2 K3 K4 B1 B2 1ª 1ª Tiptr. 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 7ª 8ª R Válvulas reguladoras de presión con característica ascendente Válvulas reguladoras de presión con característica descendente Válvulas de conmutación N88 Válvula de conmutación 1 N89 Válvula de conmutación 2 N216 Válvula reguladora de presión 2 N217 Válvula reguladora de presión 3 N218 Válvula reguladora de presión 4 N233 Válvula reguladora de presión 5 N371 Válvula reguladora de presión 6 K1 a K4 - Embrague 1 a 4 B1, B2 - Freno 1 y 2 33

34 Gestión electrónica del cambio Estructura del sistema Sensores Conmutador para marcha atrás F41 Conmutador multifunción F125 Unidad de control del cambio automático J217 Conmutador para bloqueo de palanca selectora en P F319 Conmutador para Tiptronic F189 Sensor de temperatura del aceite del cambio G93 Unidad de control central del sistema de confort J393 Sensor del régimen de entrada al cambio G182 Interfaz de diagnosis para bus de datos J533 Sensor del régimen de salida del cambio G195 Sensor 2 de temperatura del aceite G664 Unidad de control en el cuadro de instrumentos J285 34

35 Actuadores Imán para el bloqueo de la palanca selectora N110 Válvula para aceite de refrigeración N471 Unidad de control del motor J623 Electroválvula 1 N88 Electroválvula 2 N89 Válvulas reguladoras de presión 1 a 7 para el cambio automático N215, N216, N217, N218, N233, N371, N443 Unidad de control del ABS J104 Relé para la bomba hidráulica del cambio J510 Unidad de control de la bomba hidráulica adicional J922 Unidad de control de la electrónica de la columna de dirección J527 Unidad control para control de crucero adaptativo J428 Bomba hidráulica adicional 1 de aceite del cambio V475* Bomba hidráulica adicional 2 de aceite del cambio V476** Unidad control 2 para control de crucero adaptativo J850 Indicador de posición de la palanca selectora Y6 Unidad de control del freno de estacionamiento electromecánico J540 s466_074 * con tracción híbrida ** con la función Start-Stop 35

36 Gestión electrónica del cambio Unidad de control del cambio automático La unidad de control del cambio automático J217 se encuentra debajo del asiento delantero derecho. Va conectada a la Gateway a través del bus CAN de tracción. La unidad de control del cambio automático excita directamente las electroválvulas de la caja de correderas. Las informaciones de los sensores del cambio se transmiten directamente a la unidad de control del cambio automático. En el caso de la bomba hidráulica adicional para el cambio V475, la temperatura de funcionamiento se comunica directamente a la unidad de control del cambio automático a través del sensor 2 de temperatura del aceite G664. J217 debajo del asiento delantero derecho s466_061 Además, el programa de cambios dinámicos (DSP) va integrado en la unidad de control del cambio automático. Dependiendo de las condiciones dinámicas (resistencia que se opone a la marcha, perfil del trayecto y estilo de conducción), la unidad de control del cambio automático selecciona el cambio de marcha. 36

37 Unidad de control de la bomba hidráulica adicional La unidad de control de la bomba hidráulica adicional J922 puede ir alojada en diferentes sitios dependiendo de la bomba hidráulica adicional que excite. Si la unidad de control de la bomba hidráulica adicional se utiliza para excitar la bomba hidráulica adicional 2 V476, irá alojada junto con la unidad de control del cambio automático J217 debajo del asiento delantero derecho. J922 debajo del asiento delantero derecho s466_062 La J922 va subordinada a la unidad de control del cambio automático y conecta la bomba hidráulica adicional 2 V476 para el sistema Start-Stop de acuerdo con las especificaciones procedentes de la unidad de control del cambio. Si la unidad de control J922 gobierna la bomba hidráulica adicional para la tracción híbrida V475, irá alojada en la caja del pasarruedas derecho. Como la bomba hidráulica adicional para la tracción híbrida V475 es excitada con mayor frecuencia, esto hace necesario optimizar la refrigeración de la unidad de control. Dicha refrigeración es más fácil que se produzca en el pasarruedas que debajo del asiento delantero, donde recibiría el calor de cualquier otra unidad de control que hubiera cerca. J922 en la caja del pasarruedas derecho s466_075 El funcionamiento de la bomba hidráulica adicional es supervisado por la unidad de control J922 y se comunica a la unidad de control del cambio automático J

38 Gestión electrónica del cambio Sistema innovador de gestión térmica Válvula de émbolo rotativo Válvula para aceite de refrigeración N471 Precalentador de ATF Intercambiador de calor de aire para aceite ATF s466_065 Termostato Cambio automático 0C8 Sólo una vez que el motor de combustión ha alcanzado su temperatura de funcionamiento se habilita el sistema de refrigeración para otros consumidores. A través del bus CAN, la unidad de control del cambio recibe la información de que puede calentarse el cambio. La unidad de control del cambio aplica corriente a la válvula para aceite de refrigeración N471, con lo que se abre la válvula de cierre neumática (válvula de émbolo rotativo) por la depresión liberada y el líquido refrigerante caliente recorre el precalentador de ATF que va montado sobre la caja de cambios (intercambiador de calor de placas). El precalentador de ATF consta de capas (placas) soldadas entre sí y superpuestas, por las que fluye líquido refrigerante y aceite ATF de forma alterna. En un espacio mínimo se obtiene una gran superficie de transmisión de calor, a través de la cual se hace pasar el calor del líquido refrigerante hacia el aceite ATF. Para más información sobre el innovador sistema de gestión térmica se puede consultar el programa autodidáctico 450 "Touareg Hybrid". 38

39 La función Hillhold Evita que el vehículo pueda salir rodando hacia atrás y permite iniciar la marcha de forma confortable en las subidas. En el Touareg 2011, la función de arrancada asistida en subidas con la temperatura del aceite ATF por debajo de unos 10 C la realiza el freno de estacionamiento electromecánico a través de la unidad de control del ABS. Rueda libre Conjunto planetario doble Por encima de los 10 C, la función la realiza la caja de cambios. Cuando la unidad de control del cambio automático J217 detecta una subida a partir de la resistencia que se opone a la marcha y, al mismo tiempo, que la velocidad de la marcha es "cero", conecta la 2ª marcha. Cuando la 2ª marcha está conectada no es posible que el vehículo salga rodando hacia atrás porque la corona interior del conjunto planetario doble tendría que girar hacia atrás contra la rueda libre que está bloqueando. Sólo cuando el par de arrancada es superior a la fuerza del descenso provocada por el declive deja de bloquear la rueda libre y el vehículo inicia la marcha confortablemente. s466_077 39

40 Componentes eléctricos Módulo de palanca selectora Electrónica de la palanca selectora con conmutador para Tiptronic F189 Corredera con imán permanente Conector A para conjunto de cables del vehículo/cambio Palanca selectora Conector C para indicador de posición de la palanca selectora Y6 Cable de mando de la palanca selectora s466_067 Indicador de posición de la palanca selectora Y6 Conjunto soporte en la caja de protección de la palanca de cambios El cambio se acciona a través del módulo de la palanca selectora. Va conectado mecánicamente con el cambio automático a través de un cable de mando, y también va conectado eléctricamente con la gestión del cambio. Funciones de la conexión mediante cable de mando Funciones eléctricas - Accionamiento del bloqueo de aparcamiento - Accionamiento de la corredera de selección de la gestión hidráulica - Accionamiento del conmutador multifunción del cambio - Bloqueo antiextracción de la llave de contacto - Excitación del visor de posición de la palanca selectora (a través de la unidad de control del cambio) - Función de Tiptronic - Bloqueo de la palanca selectora (bloqueo en P/N) 40

41 Mecanismo de accionamiento del cambio Mecanismo de accionamiento del cambio El diseño y funcionamiento del mecanismo de accionamiento del cambio del Touareg se ha tomado del Audi Q7. En el Touareg, el mecanismo de accionamiento del cambio y la caja de protección no se pueden separar. s466_063 Caja de protección de la palanca de cambios Bloqueos de la palanca selectora (bloqueo en P y bloqueo en P/N) El bloqueo de la palanca selectora se produce, con el encendido conectado y el vehículo en funcionamiento, en P y N. Cuando está extraída la llave de contacto, el bloqueo se produce en P. El mecanismo de bloqueo permite bloquear la palanca selectora tanto cuando no se está aplicando corriente al imán de bloqueo de la palanca selectora N110 (posición P) como cuando sí se está aplicando corriente (posición N). s466_054 41

42 Componentes eléctricos Bloqueo de la palanca selectora en P El bloqueo de la palanca selectora en la posición P se produce debido a que la palanca de bloqueo bloquea automáticamente en esta posición. Cuando el imán N110 no recibe corriente, la palanca de bloqueo entra automáticamente en el fiador de P en cuanto se pone la palanca selectora en P. Este movimiento de la palanca de bloqueo se ve favorecido por un muelle dispuesto en el imán N110. Para desbloquear se aplica corriente al imán N110, con lo que éste empuja la palanca de bloqueo para sacarla del fiador de P. En caso de avería o si no hay corriente, la palanca selectora permanece bloqueada. Para estos casos existe un desbloqueo de emergencia, véase el apartado de "Desbloqueo de emergencia". s466_055 Bloqueo de la palanca selectora en N Cuando la palanca selectora se encuentra en N se excita el imán N110 de forma que éste presiona la palanca de bloqueo en el fiador de N con su gancho superior y bloquea la palanca selectora. Para soltar se desconecta el imán N110 y la palanca de bloqueo cae hacia abajo (tal como se describe en el apartado relativo al bloqueo de la palanca selectora en P). s466_056 42

43 Desbloqueo de emergencia de P s466_063 El desbloqueo de emergencia de P viene descrito en el manual de reparaciones. Para poder accionar el desbloqueo de emergencia de la palanca selectora hay que retirar del embellecedor de la consola central la cubierta de la palanca selectora. En el lado derecho del mecanismo de accionamiento del cambio se encuentra la palanca de bloqueo para el desbloqueo de emergencia. Para desbloquear la palanca selectora hay que tirar de la palanca de bloqueo hacia arriba y pulsar al mismo tiempo la tecla de bloqueo de la palanca selectora. s466_064 Palanca de bloqueo para el desbloqueo de emergencia Antes de poner la palanca selectora en N deberá afianzar el vehículo para que no pueda salir rodando. Indicador de posición de la palanca selectora Y6 La información sobre la posición de la palanca selectora llega directamente de la unidad de control del cambio en forma de señal rectangular de frecuencia modulada (señal FMR). El sistema sensor de la palanca selectora se encarga de analizar la señal y excita el correspondiente diodo luminoso del indicador Y6. s466_059 43

44 Componentes eléctricos Bloqueo antiextracción de la llave de contacto El desbloqueo de la llave de contacto se produce de forma electromecánica mediante una breve excitación del imán para el bloqueo antiextracción de la llave de contacto N376. Para ello, la cerradura de encendido D necesita la información de que la palanca selectora se encuentra en P. En los vehículos con pulsador Start-Stop, si la palanca selectora no se encuentra en la posición P al parar el motor, el cuadro de instrumentos emite una señal de aviso óptica y acústica. Se pide al conductor que ponga la palanca selectora en P. s466_082 Para poder realizar un desbloqueo de emergencia de la llave de contacto hay que presionar el botón correspondiente con un bolígrafo o un objeto similar. Sin dejar de presionar el botón deberá sacar entonces llave de contacto de la cerradura de encendido. s466_079 Desbloqueo de emergencia del bloqueo antiextracción de la llave de contacto 44

45 Mando del cambio Así funciona F319 F La información de que la palanca selectora se encuentra en P la facilitan los dos microrruptores mecánicos F319 (conmutador de bloqueo de la palanca selectora en P) y F305 (conmutador de posición P de la palanca selectora) a la unidad de control del sistema de confort J393. Van conectados en serie y forman una unidad. Cerradura de encendido D J393 s466_080 El conmutador de bloqueo de la palanca selectora en P F319 sólo se cierra cuando, con la palanca selectora en P, se suelta la tecla de la palanca selectora. El conmutador de posición P de la palanca selectora F305 se cierra cuando la palanca de bloqueo en P/N se encuentra en la posición básica. Indica el bloqueo de la palanca selectora en P. Cuando la palanca selectora se encuentra en P, ambos conmutadores están cerrados y transmiten una señal de masa directamente a la cerradura de encendido D. Si el encendido está entonces desconectado, la cerradura de encendido D aplica corriente al imán N376 durante breve tiempo, lo que permite que un mecanismo desbloquee la llave de contacto. 45

46 Esquema de funciones J285 a b b J533 Y6 d J510 N471 F189 S- N380 P- F305 S+ N110 P+ F319 b c J217 J922 V475 F189 Conmutador para Tiptronic F305 Conmutador de posición P de la palanca selectora F319 Conmutador de bloqueo de palanca selectora en P G664 Sensor 2 de temperatura del aceite J217 Unidad de control del cambio automático J285 Unidad de control en el cuadro de instrumentos J510 Relé para la bomba hidráulica del cambio J533 Interfaz de diagnosis para bus de datos J922 Unidad de control de bomba hidráulica adicional N110 Imán para bloqueo de la palanca selectora N380 Imán para bloqueo de la palanca selectora en P G664 N471 Válvula para aceite de refrigeración V475 Bomba hidráulica adicional 1 de aceite del cambio Y6 Indicador de posición de la palanca selectora a b c d e s466_081a Portafusibles D Portafusibles C Conexión con la unidad de control central para sistema de confort Conexión con la unidad de control de la red de a bordo Conexión con la unidad de control central para sistema de confort 46

47 E439 E438 J527 F350 J453 N217 N218 N233 N371 N216 N215 N443 N88 N89 G93 G182 G195 J217 e b Positivo Masa Señal de salida Señal de entrada Bus de datos CAN F41 F125 E438 Conmutador de Tiptronic en el volante para cambiar a una marcha superior E439 Conmutador de Tiptronic en el volante para reducir la marcha F41 Conmutador para marcha atrás F125 Conmutador multifunción F350 Muelle bobinado G93 Sensor de temperatura del aceite del cambio G182 Sensor del régimen de entrada al cambio G195 Sensor del régimen de salida del cambio J453 Unidad de control del volante multifunción J527 Unidad de control de la electrónica de la columna de dirección s466_081b N88 Electroválvula 1 N89 Electroválvula 2 N215 Válvula reguladora de presión 1 del cambio automático N216 Válvula reguladora de presión 2 del cambio automático N217 Válvula reguladora de presión 3 del cambio automático N218 Válvula reguladora de presión 4 del cambio automático N233 Válvula reguladora de presión 5 del cambio automático N371 Válvula reguladora de presión 6 del cambio automático N443 Válvula reguladora de presión 7 del cambio automático 47

48 Ponga a prueba sus conocimientos Qué respuesta es correcta? De entre las respuestas ofrecidas puede haber una o también varias respuestas correctas. 1. Cómo se consiguen realizar las dos marchas adicionales en el cambio automático 0C8 de 8 velocidades? a) Mediante un embrague adicional y una válvula reguladora de presión adicional. b) Mediante dos embragues adicionales y dos válvulas reguladoras de presión adicionales. c) Mediante un embrague adicional y dos válvulas reguladoras de presión adicionales. d) Mediante dos conjuntos planetarios dobles. 2. Qué función desempeña la válvula de retención de bola en las bombas hidráulicas adicionales? a) Impide que se obturen las tuberías adicionales. b) Impide que el aceite impelido por la bomba mecánica de ATF pueda fluir en sentido inverso hasta el cárter. c) Impide que se pueda vaciar el convertidor de par. d) Determina la presión preacumulada del aceite del motor. 3. Qué elementos del conjunto planetario sencillo se conectan con los elementos del conjunto planetario doble por medio de los embragues? a) La corona interior H1 con el planeta S2 y S3 y el portasatélites PT1 con el planeta S2. b) Los satélites P1 con el planeta S2 y la corona interior H1 con el planeta S3. c) La corona interior H1 con los satélites interiores P3 y el portasatélites PT1 con los satélites exteriores P3. 4. Indique los elementos que integran un conjunto planetario sencillo. 48

49 5. Qué unidad de control recibe información del sensor de temperatura de aceite G664 sobre la temperatura de funcionamiento de la bomba hidráulica adicional para aceite del cambio V475? a) La unidad de control del cambio automático J217. b) La unidad de control de la bomba hidráulica adicional 1 J922. c) La unidad de control del motor J623. Soluciones 1. a); 2. b); 3. a); 4. Planeta, portasatélites, satélites, corona interior; 5. a) 49

50 50 Notas

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52 466 VOLKSWAGEN AG, Wolfsburg Reservados todos los derechos. Sujeto a posibles modificaciones Edición técnica Volkswagen AG Cualificación Postventa Service Training VSQ-1 Brieffach 1995 D Wolfsburg Este papel ha sido elaborado con celulosa blanqueada sin cloro.