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fiDSG 6
En los coches actuales hay ya pocas cosas que no se midan y controlen mediante sensores, actuadores y sistemas de ordenador. Todos estos sistemas, si están bien diseñados, son capaces de realizar operaciones de manera mucho más rápida y exacta que cualquier ser humano. La transmisión manual también ha experimentado todo tipo de cambios. Las cajas de cambio llevan cada vez más mecatrónica que asume totalmente el control del embrague y el cambio de marchas. Un ejemplo muy conocido es la transmisión DSG 6 que utiliza Volkswagen AG.
¿Cómo funciona la DSG? ¿Y qué puede hacer ACtronics por una transmisión DSG6 que no funcione bien?
El nombre “DSG” ya indica la diferencia con la antigua transmisión manual. DSG son las siglas de Direkt Shalt Getriebe, que podría traducirse como “caja de cambios de cambio directo”. Este sistema funciona mucho más rápidamente que una caja de cambios convencional, en parte porque coloca la marcha siguiente, lista para ser activada. Además, es un sistema de doble embrague, al contrario que la transmisión manual, que sólo tiene uno. Y lo mismo sucede con el árbol primario: también tiene dos. En realidad podemos hablar aquí de dos transmisiones parciales que funcionan juntas dentro de una misma carcasa, una para las marchas impares y otra para las marchas pares. Este sistema, obviamente, tiene muchas ventajas pero también presenta problemas técnicos considerables.
Vamos a revisar la configuración mecánica:
Para que dos árboles primarios funcionen con un solo cigüeñal hace falta una configuración especial. Por lo tanto, para la transmisión DSG6 se ha optado por un gran árbol primario 1 ahuecado (verde) en el que gira un segundo árbol primario 2 de menor diámetro (rojo). Así se obtienen las ventajas técnicas de dos árboles primarios, pero ocupando el espacio de uno solo. Ambos árboles pueden estar acoplados al mismo tiempo a su propio piñón. La principal ventaja es que al cambiar de marcha sólo debe desacoplarse el árbol primario 1, y el árbol primario 2 se vuelve a acoplar directamente. Debido a ello, desaparece totalmente el tiempo dedicado a cambiar a otro piñón, ya que esto sucede en otro momento: en los intervalos de inactividad en los que no es necesario ningún cambio de marcha (más adelante se ilustrará este apartado con un ejemplo práctico).
No obstante, dos árboles primarios necesitan a su vez de dos embragues propios. ¿Cómo diseñar por tanto un sistema de embrague que acople ambos árboles primarios al motor? Es obvio que en este caso el pedal de embrague no era una solución, así que se diseñó un embrague de accionamiento automático. El embrague de disco en húmedo por el que se ha optado es una combinación de un embrague de diámetro menor para el árbol primario verde y un embrague de diámetro mayor para el árbol primario rojo, que pueden girar libremente en una carcasa.
La cuestión es cómo conseguir que ambos embragues soporten el mismo par de fuerza. Esto se ha resuelto dando más grosor al embrague de menor diámetro. Gracias a esta modificación el embrague más pequeño soporta un par mayor por mm2. El embrague de mayor diámetro no necesita esta modificación, por lo que es más fino. Ambos embragues pueden así soportar el mismo par de fuerza, aunque sus diámetros sean distintos.
El embrague se controla mediante dos solenoides que accionan tanto la transmisión parcial “verde” como la transmisión parcial “roja”, y acoplan así uno de los dos árboles al motor. Así, un gran movimiento del sistema desacopla uno de los embragues para un momento después acoplar el segundo embrague, y esto es lo que hace que la acción de cambiar de marcha sea muchísimo más rápida que el cambio de marcha manual: en vez de desembragar, engranar el piñón y embragar, sólo se necesita una única operación de los dos solenoides para cambiar de velocidad.
La parte de la caja de cambios mecánica está pues muy bien pensada. Pero sería totalmente inútil si no se diseñase una mecatrónica inteligente para ella. El sistema tiene que poder embragar y cambiar de marcha por sí mismo en todo momento y en cualquier circunstancia, sin titubeos y sin tomar decisiones equivocadas.