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Transmisión de doble embrague

Esquema de una DCT (utilizando dos embragues idénticos situados 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 conjuntos de engranajes pares e impares . [1] El diseño suele ser similar a dos transmisiones manuales separadas con sus respectivos embragues contenidos dentro de una carcasa y funcionando como una unidad. [2] [3] En aplicaciones de automóviles y camiones, la DCT funciona como una transmisión automática , que no requiere la intervención del conductor para cambiar de marcha.

La primera transmisión DCT que llegó a producción fue la transmisión automática Easidrive introducida en el automóvil de tamaño mediano Hillman Minx de 1961. A esta le siguieron varios tractores de Europa del Este a lo largo de la década de 1970 (que utilizaban operación manual a través de un solo pedal de embrague) y luego el auto de carreras Porsche 962 C en 1985. La primera transmisión DCT de la era moderna se utilizó en el Volkswagen Golf R32 de 2003. Desde fines de la década de 2000, las transmisiones DCT se han vuelto cada vez más comunes y han reemplazado a las transmisiones automáticas hidráulicas en varios modelos de automóviles.

En términos más generales, una transmisión con varios embragues se puede denominar transmisión multiembrague . Por ejemplo, el Koenigsegg Jesko tiene una transmisión con un embrague por marcha, [4] lo que hace un total de 7 embragues. [5]

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 una transmisión DCT es que un embrague acciona un conjunto de engranajes para las marchas pares, mientras que el otro embrague acciona las marchas impares. [1] [2] [6] Dado que la DCT puede preseleccionar una marcha impar mientras el vehículo se impulsa en una marcha par (o viceversa), las DCT pueden cambiar de marcha varias veces más rápido de lo que es posible con una transmisión manual. [3] [7] Al sincronizar la operación de un embrague para que se active en el momento preciso en que el otro se desacopla, una DCT puede cambiar de marcha sin interrumpir el suministro de par a las ruedas. [6] [7]

Una DCT utiliza paquetes de embrague (como una transmisión manual), en lugar del convertidor de par utilizado 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. [8] Los embragues húmedos están bañados en aceite para proporcionar refrigeración a la superficie del embrague, [9] por lo tanto, los embragues húmedos se utilizan a menudo en aplicaciones con cargas de par más altas, como el motor de 1250 N⋅m (922 lbf⋅ft) en el Bugatti Veyron .

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

Historia

Diagrama esquemático de un tipo de caja de cambios de doble embrague:
  • M: Motor
  • A: Transmisión primaria y eje de transmisión
  • B: Doble embrague
  • C: Eje impulsado
  • D: Eje intermedio, hueco, engranajes uniformes
  • E: Eje intermedio, engranajes impares
  • F: Salida

El concepto de transmisión de doble embrague fue inventado por el ingeniero francés Adolphe Kégresse en 1939. [13] La transmisión estaba destinada a ser utilizada en el Citroën Traction Avant , sin embargo Kégresse se quedó sin dinero antes de que se pudiera desarrollar un modelo funcional. [14]

Una de las primeras transmisiones DCT de producción fue la unidad Easidrive desarrollada a fines de la década de 1950 por las empresas británicas Smiths Industries y Rootes. Esta DCT, introducida en la Hillman Minx de 1961 (Serie IIIC)  , utilizaba dos embragues electromagnéticos , junto con electrónica analógica y una serie de solenoides para implementar los cambios de marcha. [15] [16] La Easidrive se ofrecía 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 las DCT para los coches de carreras a finales de los años 1970, [17] debido a la posibilidad de que una DCT impidiera una caída de la presión durante los cambios de marcha en un motor turboalimentado. [18] [19] A medida que la electrónica necesaria para controlar la transmisión se hizo lo suficientemente compacta como para ser práctica, la transmisión Porsche Doppelkupplungsgetriebe ('caja de cambios de doble embrague') (PDK) se instaló como prototipo en un coche de carreras Porsche 956 Le Mans en 1983. [2] [20] El primer uso de una PDK en competición fue el coche de carreras Porsche 962 C Le Mans de 1985, que ganó el Campeonato Mundial de Autos Deportivos en 1986. [2] [21] La transmisión PDK también se utilizó en el coche de rally Audi Sport Quattro S1 Grupo B de 1985. [7] [22]

El primer automóvil de pasajeros de producción en masa que utilizó una DCT fue el Volkswagen Golf R32 de 2003. [2] [6] [9]

Fabricantes

BorgWarner

BorgWarner produjo la primera transmisión DCT de producción en masa, utilizada en el modelo R32 introducido en la gama Volkswagen Golf en 2003. [6] [9] [23] La empresa ha producido muchas de las DCT utilizadas por el Grupo Volkswagen (comercializadas como DSG para los coches de la marca Volkswagen) [7] [24] y produjo varios componentes para el coche deportivo Nissan GT-R de 2007 , una de las primeras aplicaciones de las DCT que implicaban cargas de par elevadas. [25] La empresa suministra a varios fabricantes de coches unidades de transmisión completas, embragues húmedos y/o módulos de control mecatrónico . [2] [1] [24] [23]

Trampa

Getrag comenzó la producción de DCT en 2008 [26] y ha suministrado a fabricantes como BMW, [27] Dacia, [28] Dodge, Ferrari, [29] [30] Mercedes-Benz, [31] Ford, Mitsubishi, Renault, Smart y Volvo. [32] El Getrag 7DCL750 es un DCT de 7 velocidades que está diseñado para motores de alto rendimiento y tiene un par motor de 750 N⋅m (553 lbf⋅ft). [33] Se utiliza en coches deportivos con motor central como el Ferrari 458 de 2009 , el Mercedes-AMG GT de 2014 y el Ford GT de 2017. [34]

Honda

Honda fabrica DCT para algunas motocicletas Honda a partir de 2024 y fue el primero en incorporar un DCT a las motocicletas. Honda también fabricó anteriormente DCT para algunos automóviles Acura .

HYUNDAI TRANSYS

HYUNDAI TRANSYS fabrica DCT secos de 7 velocidades y húmedos de 8 velocidades a partir de 2024. Las DCT se utilizan en algunos vehículos Hyundai y Kia.

Luk

El Grupo Volkswagen utiliza las transmisiones DCT de LuK desde 2008 en varios automóviles más pequeños con par motor relativamente bajo. [35]

Ricardo

Ricardo diseñó y construyó la transmisión DCT de 7 velocidades utilizada por el Bugatti Veyron 2005-2015 , [1] [2] [7] [36] que tiene un motor turboalimentado de 16 cilindros que produce 1250 N⋅m (922 lbf⋅ft) de torque.

Stellantis

Stellantis fabricará la transmisión de doble embrague electrificada (eDCT) en el Parque Automotriz Mirafiori en Italia a partir de 2024.

Tremec

Tremec proporciona la DCT de 8 velocidades utilizada en el Chevrolet Corvette C8 2020 y la DCT de 7 velocidades utilizada en el Ford Mustang Shelby GT500 2020. [37]

Aeropuerto Internacional de Friedrichshafen

ZF Friedrichshafen produce la transmisión DCT de 7 velocidades utilizada por Porsche (comercializada como PDK ). [38] [39] [40] [41] [42]

Uso en vehículos de motor

Tras su introducción en 2003 en el Volkswagen Golf R32 , se ha utilizado una DCT de 6 velocidades (código de modelo DQ250 ), con dos embragues húmedos dispuestos concéntricamente, en varios modelos de Volkswagen y Audi. [9] En 2008, el grupo Volkswagen comenzó la producción del DQ200 , una DCT de 7 velocidades que utiliza dos embragues secos dispuestos uno al lado del otro (en lugar de concéntricamente). [9] [2] Volkswagen afirma mejoras en el ahorro de combustible del 6% en comparación con una manual de 6 velocidades y del 20% en comparación con una transmisión automática tradicional (hidráulica). [9] Las transmisiones DCT se han utilizado en vehículos vendidos por Alfa Romeo, Volkswagen, Audi, Tata Motors, SEAT, Skoda y Bugatti, comercializados principalmente utilizando el término Direct-Shift Gearbox (a excepción de Alfa Romeo, que ha utilizado el término TCT, también Tata Motors utiliza el término DCA (Dual Clutch Automatic) y Audi, que también ha utilizado el término S-Tronic ). [7] [43] [24]

Su uso en coches de alto rendimiento comenzó en 2005 con la transmisión DCT de 7 velocidades utilizada en el Bugatti Veyron . Otras aplicaciones tempranas de alto rendimiento incluyen el Nissan GT-R de 2007 , [44] [45] el Ferrari California de 2008 , [46] el Mitsubishi Lancer Evolution X de 2008 [47] [48] [49] y el Porsche 911 (997) de 2009. [50] [51]

La Honda VFR1200F 2009 es la primera motocicleta en utilizar una DCT. [52] Desde entonces, Honda ha ampliado la aplicación de la DCT al modelo Gold Wing (año modelo 2018), la Africa Twin, la NT1100, la Rebel 1100 y la NC700XD (año modelo 2012).

En 2010, la transmisión Duonic de 6 velocidades del Mitsubishi Fuso se convirtió en la primera DCT en utilizarse en un camión. [53]

El Acura TLX 2015 utiliza un convertidor de torque (un dispositivo típicamente utilizado en transmisiones automáticas hidráulicas) emparejado con su DCT de 8 velocidades .

Uso en tractores

En los años 70, varios tractores de los países del este de Europa (como los derivados del Kirovets K-700 ) utilizaban DCT de accionamiento manual. Por ejemplo, el Fortschritt ZT 300 tiene una función Unterlastschaltstufe ('cambio de marcha bajo carga'), que el conductor debe seleccionar previamente y activar presionando el embrague hasta la mitad. Esto activa el segundo embrague, que aplica un engranaje reductor a las ruedas motrices sin interrumpir la transmisión del par a las ruedas.

Uso en vagones de ferrocarril

En algunos vagones de ferrocarril 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 marcha 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 locomotoras de maniobras .

Véase también

Referencias

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