Transmisión de doble embrague
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No confundir con Doble embrague (técnica) .
Esquema de un DCT (usando dos embragues idénticos ubicados en el eje del volante)

Una transmisión de doble embrague ( DCT ) (a veces denominada transmisión de doble embrague ) es un tipo de sistema de transmisión de vehículos de varias velocidades , que utiliza dos embragues separados para juegos de marchas pares e impares . [1] El diseño es a menudo similar a dos transmisiones manuales separadas con sus respectivos embragues contenidos dentro de una carcasa y que funcionan como una sola unidad. [2] [3] En aplicaciones de automóviles y camiones, el DCT funciona como una transmisión automática y no requiere intervención del conductor para cambiar de marcha.

El primer DCT en llegar a producción fue la transmisión automática Easidrive introducida en el automóvil mediano Hillman Minx de 1961 . A esto le siguieron varios tractores de Europa del Este durante la década de 1970 (con operación manual a través de un solo pedal de embrague), luego el auto de carreras Porsche 962 C en 1985. El primer DCT de la era moderna se usó en el Volkswagen Golf R32 2003 . Desde finales de la década de 2000, los DCT se han generalizado cada vez más y han reemplazado a las transmisiones automáticas hidráulicas en varios modelos de automóviles.

Diseño

DCT basado en un diseño de embrague concéntrico (dentro de la cubierta negra redonda, que se muestra en el centro de la imagen)

El principio fundamental de un DCT es que un embrague impulsa un juego de engranajes para los engranajes pares, mientras que el otro embrague impulsa los engranajes impares. [1] [2] [4] Dado que el DCT puede preseleccionar una marcha impar mientras el vehículo se impulsa en una marcha par (o viceversa), los DCT pueden cambiar varias veces más rápido de lo que es posible con una transmisión manual. [3] [5] Al sincronizar la operación de un embrague para que se active en el momento preciso en que el otro se desacopla, un DCT puede cambiar de marcha sin interrumpir el suministro de par a las ruedas. [4] [5]

Un DCT usa paquetes de embrague (como en una transmisión manual), en lugar del convertidor de par usado por las transmisiones automáticas tradicionales (hidráulicas). [1] Los embragues DCT son "húmedos" o "secos" y son similares a los embragues utilizados en la mayoría de las motocicletas. [6] Los embragues húmedos se bañan en aceite para proporcionar enfriamiento a la superficie del embrague, [7] por lo tanto, los embragues húmedos se utilizan a menudo en aplicaciones con cargas de par más altas, como el motor de 1.250 N⋅m (922 lbf⋅ft) en el Bugatti Veyron .

Son posibles varias disposiciones para los dos embragues, que se describen a continuación:

  • La mayoría de los DCT de automoción utilizan dos conjuntos de embrague concéntricos ubicados en el mismo eje que el volante . [8] Por lo tanto, el paquete de embrague exterior tiene un diámetro mayor que el paquete de embrague interior.
  • Muchos DCT para tractores (como el Fortschritt ZT 320 ) utilizan una disposición similar en la que los embragues se encuentran en el mismo eje del volante. La diferencia es que los embragues están en diferentes posiciones en este eje (es decir, uno frente al otro) y del mismo tamaño entre sí. [9] Este diseño es usado por el Tremec TR-9070 DCT usado por el Ford Mustang Shelby GT500 2020 . [10]
  • Otro diseño (utilizado por la transmisión Volkswagen DQ200 ) [2] [7] dispone dos embragues de idéntico tamaño ubicados uno al lado del otro. Este diseño requiere dos ejes de entrada uno al lado del otro, que se impulsan desde el cigüeñal a través de engranajes.

Historia

Diagrama esquemático de un tipo de caja de cambios de doble embrague:
  • M: motor
  • A: transmisión primaria y eje de transmisión
  • B: embrague doble
  • C: eje impulsado
  • D: eje intermedio, hueco, engranajes pares
  • E: eje intermedio, engranajes impares
  • F: salida

El concepto de transmisión de doble embrague fue inventado por el ingeniero francés Adolphe Kégresse en 1939. [11] La transmisión estaba pensada para su uso en el Citroën Traction Avant , sin embargo, Kégresse se quedó sin dinero antes de que pudiera desarrollarse un modelo funcional. [12]

Una de las primeras DCT de producción fue la unidad Easidrive desarrollada a finales de la década de 1950 por Smiths Industries y Rootes del Reino Unido. Este DCT, introducido en el Hillman Minx de 1961 (Serie IIIC) , usó dos embragues electromagnéticos , junto con electrónica analógica y una serie de solenoides para implementar los cambios de marcha. [13] [14] El Easidrive se ofreció como una opción en los modelos Hillman y Singer, sin embargo, no era un dispositivo confiable y muchos fueron reemplazados por transmisiones manuales convencionales.

Porsche comenzó a desarrollar DCT para coches de carreras a finales de la década de 1970, [15] debido a la posibilidad de que un DCT evitara una caída en el impulso durante los cambios de marcha en un motor turboalimentado. [16] [17] A medida que los componentes electrónicos necesarios para controlar la transmisión se volvieron lo suficientemente compactos como para ser prácticos, la transmisión Porsche Doppelkupplungsgetriebe ("caja de cambios de doble embrague") (PDK) se instaló como prototipo en un automóvil de carreras Porsche 956 Le Mans en 1983. [2] [18] El primer uso de un PDK en competición fue el coche de carreras Porsche 962 C Le Mans de 1985 , que ganó el Campeonato Mundial de Automóviles Deportivos en 1986. [2] [19]La transmisión PDK también se utilizó en el coche de rally Audi Sport Quattro S1 Grupo B de 1985 . [5] [20]

El primer automóvil de pasajeros de producción en masa que usó un DCT fue el Volkswagen Golf R32 2003 . [2] [4] [7]

Fabricantes

BorgWarner

BorgWarner produjo el primer DCT de producción en masa, como se utilizó en el modelo R32 introducido en la gama Volkswagen Golf en 2003. [4] [7] [21] La empresa ha producido muchos de los DCT utilizados por el Grupo Volkswagen (comercializados como DSG para automóviles de la marca Volkswagen) [5] [22] y produjo varios componentes para el automóvil deportivo Nissan GT-R 2007 , una de las primeras aplicaciones para DCT que implican altas cargas de par. [23] La empresa suministra a varios fabricantes de automóviles unidades de transmisión completas, embragues húmedos y / o módulos de control mecatrónicos . [2] [1] [22] [21]

Getrag

Getrag comenzó la producción de DCT en 2008 [24] y ha suministrado a fabricantes como BMW, [25] Dacia, [26] Dodge, Ferrari, [27] [28] Mercedes-Benz, [29] Ford, Mitsubishi, Renault, Smart y Volvo. [30] El Getrag 7DCL750 es un DCT de 7 velocidades que está diseñado para motores de alto rendimiento y tiene una clasificación de torque de 750 N⋅m (553 lbf⋅ft). [31] Se utiliza en autos deportivos de motor central como el Ferrari 458 de 2009 , el Mercedes-AMG GT de 2014 y el Ford GT de 2017 . [32]

LuK

Volkswagen Group ha utilizado los DCT de LuK desde 2008, en varios coches más pequeños con un par de torsión relativamente bajo. [33]

Ricardo

Ricardo diseñó y construyó DCT de 7 velocidades utilizado por el Bugatti Veyron 2005-2015 , [1] [2] [5] [34] que tiene un motor turboalimentado de 16 cilindros que produce 1250 N⋅m (922 lbf⋅ft) de torque .

ZF Friedrichshafen

ZF Friedrichshafen produce el DCT de 7 velocidades utilizado por Porsche. [35] [36] [37] [38] [39]

Uso en vehículos de motor

Tras la introducción en 2003 del DCT en el Volkswagen Golf R32 , se utilizó un DCT de 6 velocidades (código de modelo DQ250 ) con dos embragues húmedos dispuestos concéntricamente. [7] Durante los años siguientes, este DCT estuvo disponible en varios modelos de Volkswagen y Audi. En 2008, el grupo Volkswagen inició la producción del DQ200 , un DCT de 7 velocidades que utiliza dos embragues secos dispuestos uno al lado del otro (en lugar de concéntricamente). [7] [2] Volkswagen afirma mejoras en la economía de combustible del 6% en comparación con una transmisión manual de 6 velocidades y del 20% en comparación con una transmisión automática tradicional (hidráulica). [7]Las transmisiones DCT se han utilizado en vehículos vendidos por Volkswagen, Audi, SEAT, Skoda y Bugatti, principalmente comercializados con el término Caja de cambios de cambio directo (excepto Audi, que también ha utilizado el término S-Tronic ). [5] [40] [22]

El uso en automóviles de alto rendimiento comenzó en 2005 con el DCT de 7 velocidades utilizado en el Bugatti Veyron . Otras aplicaciones tempranas de alto rendimiento incluyen el Nissan GT-R 2007 , [41] [42] el Ferrari California 2008 , [43] [44] el Mitsubishi Lancer Evolution X 2008 [45] [46] [47] y el Porsche 911 2009 (997) . [48] [49]

La Honda VFR1200F 2009 es la primera motocicleta en utilizar un DCT. [50] Desde entonces, Honda ha ampliado la aplicación del DCT al modelo Gold Wing (año de modelo 2018), Africa Twin, Rebel 1100 y NC750X (año de modelo 2020).

En 2010, la transmisión Duonic Mitsubishi Fuso de 6 velocidades se convirtió en la primera DCT que se utilizó en un camión. [51]

El Acura ILX 2012 utiliza un convertidor de par (un dispositivo que se usa típicamente en las transmisiones automáticas hidráulicas) junto con su DCT de 8 velocidades. El propósito del convertidor de par es mejorar la suavidad de la conducción a baja velocidad, mediante la eliminación de sacudidas y temblores que a veces se encuentran en los DCT a baja velocidad.

Muchos autos chinos como MG HS , Geely Binyue y otros usan este modelo de transmisión.

Uso en tractores

Varios tractores de la década de 1970 de países de Europa oriental (como los derivados de Kirovets K-700 ) utilizaban DCT de accionamiento manual. Por ejemplo, el Fortschritt ZT 300 tiene una función Unterlastschaltstufe ("cambio bajo carga"), que debe ser preseleccionada por el conductor y luego activada presionando el embrague hasta la mitad. Esto activa el segundo embrague, que aplica un engranaje reductor a las ruedas motrices sin ninguna interrupción en la transmisión de par a las ruedas.

Uso en vagones

En algunos vagones se ha utilizado un tipo diferente de transmisión de doble embrague . Los dos embragues se colocan uno en el eje de entrada de la caja de cambios y el otro en el eje de salida de la caja de cambios. Para realizar un cambio de marcha, ambos embragues se desacoplan simultáneamente y se activa un freno dentro de la caja de cambios. El cambio de marchas se produce con todas las marchas estacionarias, por lo que no se necesita ningún mecanismo de sincronización . Después del cambio de marcha, ambos embragues se vuelven a acoplar. Hay una interrupción significativa en la transmisión de potencia, por lo que este sistema no es adecuado para maniobras de locomotoras .

Ver también

Transmisiones automotrices
Manual
  • Secuencial
  • No sincrónico
  • Preselector
Automático / semiautomático
  • Hidráulico
  • Manumático
  • Embrague doble
  • Continuamente variable
  • Manual automatizado
  • v
  • t
  • mi
  • Economía de combustible en automóviles
  • Banda de poder
  • Cambio de hora
  • Medios relacionados con la transmisión de doble embrague en Wikimedia Commons

Referencias

  1. ^ a b c d e "Tren de potencia - transmisiones: Cambio de potencia a la caja de cambios" (PDF) . AMS . UnofficialBMW.com. Septiembre-octubre de 2003. Archivado (PDF) desde el original el 17 de julio de 2011 . Consultado el 31 de octubre de 2009 .
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