[VÍDEO] Cajas de cambio de doble embrague: así funcionan y diferencias entre modelos

Valeo Service ha repasado el principio de funcionamiento de estos sistemas y las principales variantes constructivas que pueden encontrarse en el mercado en un vídeo que puede consultarse aquí.

Las cajas de cambio de doble embrague combinan la base mecánica de una transmisión manual con una gestión electrónica que permite automatizar el proceso de selección de marchas y accionamiento del embrague. El resultado es un cambio rápido, sin apenas interrupción del par, y con una respuesta más continua durante la aceleración.

Cómo trabajan las cajas de cambio de doble embrague

El funcionamiento de una caja de doble embrague puede entenderse a partir del esquema de una caja manual convencional. En una transmisión manual hay un eje primario, que recibe el par del motor cuando el embrague está acoplado, y un eje secundario, que transmite ese par a las ruedas a través del diferencial y las transmisiones.

En las cajas de cambio de doble embrague, este planteamiento se complica con la duplicación de varios elementos. El sistema cuenta con dos ejes primarios, dos ejes secundarios y dos embragues. Uno de los conjuntos se encarga de las marchas impares y el otro de las pares. Todo ello está controlado por una unidad electrónica de transmisión, que decide en qué momento debe realizarse el cambio.

Esta arquitectura permite que una marcha esté engranada mientras otra queda ya preseleccionada. De este modo, cuando el sistema detecta que el motor ha alcanzado el régimen adecuado para cambiar, solo tiene que desacoplar un embrague y acoplar el otro. Ese proceso se realiza en décimas de segundo.

La principal consecuencia práctica de este diseño es que el cambio de relación se efectúa con gran rapidez y suavidad. Además, apenas se percibe interrupción del par, por lo que el vehículo mantiene una entrega de potencia más continua durante la aceleración.

Una solución pensada para eficiencia y rapidez

Entre las ventajas de las cajas de cambio de doble embrague destaca su capacidad para ofrecer una gestión del cambio rápida y eficaz. Este comportamiento no solo mejora el confort de conducción, sino que también puede contribuir a reducir el consumo de combustible frente a otras soluciones automáticas.

En determinadas aplicaciones, además, este tipo de transmisión permite una conducción especialmente ágil por la rapidez con la que enlaza marchas. De ahí que se haya extendido tanto en modelos de enfoque dinámico como en vehículos donde se busca un equilibrio entre eficiencia y prestaciones.

Desde el punto de vista constructivo, uno de los recursos habituales para integrar los dos ejes primarios dentro del espacio disponible consiste en utilizar un eje hueco y otro macizo. El eje macizo discurre por el interior del hueco, lo que permite compactar el conjunto sin renunciar a la doble línea de transmisión de par.

Embrague seco y embrague húmedo: dos soluciones distintas

Uno de los aspectos clave en las cajas de cambio de doble embrague es el tipo de embrague empleado. De forma general, los fabricantes recurren a dos grandes configuraciones: doble embrague seco y doble embrague húmedo.

Los sistemas húmedos se utilizan en aplicaciones que exigen una mayor capacidad de transmisión de par. En este caso, los embragues trabajan en baño de aceite, lo que facilita tanto su control como su lubricación y refrigeración. Están formados por discos de fricción y discos de acero, y su accionamiento se realiza mediante presión hidráulica de ATF. La gestión de esa presión recae habitualmente en una unidad mecatrónica.

Por su parte, el doble embrague seco presenta una configuración más próxima a la de un embrague convencional de caja manual. En lugar de un solo disco, incorpora dos discos de fricción y dos platos de presión integrados en un mismo conjunto. Uno se encarga de las marchas impares y el otro de las pares.

Según explicó Valeo en su webinar, este tipo de sistema puede encontrarse, por ejemplo, en determinadas aplicaciones de Hyundai y Kia, tanto en versiones de siete velocidades para motores gasolina y diésel como en variantes de seis velocidades para híbridos.

Diferentes sistemas para seleccionar las marchas

El segundo gran factor diferenciador entre unas transmisiones y otras es el sistema de accionamiento y selección de marchas. No todas las cajas de cambio de doble embrague resuelven esta función del mismo modo.

En algunos casos se emplean actuadores electromecánicos, que sustituyen la acción del conductor sobre el pedal del embrague y la palanca de cambios mediante motores eléctricos. En otras aplicaciones, como algunas cajas 7DCT300 fabricadas por Getrag para marcas como BMW, Mercedes, Renault o Ford, se utilizan tambores desmodrómicos que transforman el movimiento rotacional en desplazamiento axial para accionar las horquillas.

Otra solución es el actuador hidráulico del cambio, como sucede en la DSG DL382 utilizada por Audi en distintos modelos. En esta arquitectura, una bomba eléctrica genera la presión hidráulica del ATF necesaria para desplazar axialmente los actuadores y seleccionar la marcha correspondiente.

El caso de la DSG DL382 de Audi

La formación de Valeo se centra en la caja DSG DL382 en versión 0CK, montada en diferentes modelos de Audi como A5, A6, A7 o Q5 desde los años 2015 y 2016 en adelante. El objetivo del fabricante es profundizar en el funcionamiento de esta transmisión y en varios de sus componentes críticos.