Transmisión automática

Una transmisión automática (a veces abreviada como AT ) es una transmisión de varias velocidades que se utiliza en vehículos de motor y que no requiere ninguna intervención del conductor para cambiar de marcha en condiciones normales de conducción. Los vehículos con motores de combustión interna , a diferencia de los vehículos eléctricos , requieren que el motor funcione en un rango estrecho de velocidades de rotación, lo que requiere una caja de cambios , operada de forma manual o automática, para impulsar las ruedas en un amplio rango de velocidades.

El tipo más común de transmisión automática es la transmisión automática hidráulica, que utiliza un conjunto de engranajes planetarios (epicíclicos) , controles hidráulicos y un convertidor de par . Otros tipos de transmisión automática incluyen transmisiones continuamente variables (CVT), transmisiones manuales automatizadas (AMT) y transmisiones de doble embrague (DCT).

La "caja de cambios de carruaje sin caballos" Sturtevant de 1904 a menudo se considera la primera transmisión automática verdadera. ^{[1] [2] [ verificación fallida ]} La primera transmisión automática producida en masa es la automática hidráulica de cuatro velocidades Hydramatic de General Motors , que se introdujo en 1939.

Las transmisiones automáticas también se encuentran en algunos vehículos comerciales pesados, particularmente aquellos que están sujetos a operaciones intensas de parada y arranque, como autobuses y vehículos de recolección de residuos .

Los vehículos con motores de combustión interna, a diferencia de los vehículos eléctricos, requieren que el motor funcione en un rango estrecho de velocidades de rotación, requiriendo una caja de cambios, operada manual o automáticamente, para impulsar las ruedas en un amplio rango de velocidades.

A nivel mundial, el 43% de los automóviles nuevos producidos en 2015 tenían transmisión manual, porcentaje que se redujo al 37% en 2020. ^[3] Las transmisiones automáticas han sido comunes durante mucho tiempo en los Estados Unidos, pero recién comenzaron a volverse comunes en Europa mucho después. En Europa, en 1997, solo el 10-12% de los automóviles tenían transmisión automática. ^[4]

En 1957, más del 80% de los automóviles nuevos en los Estados Unidos tenían transmisión automática. ^[3] Las transmisiones automáticas han sido estándar en los automóviles grandes desde al menos 1974. ^[5] Para 2020, solo el 2,4% de los automóviles nuevos tenían transmisión manual. ^[6] Históricamente, las transmisiones automáticas eran menos eficientes, pero los precios más bajos del combustible en los EE. UU. hicieron que esto fuera un problema menor que en Europa. ^[7]

En el Reino Unido, la mayoría de los coches nuevos tienen transmisión automática desde 2020. Varios fabricantes, incluidos Mercedes y Volvo, ya no venden coches con transmisión manual. La creciente prevalencia de las transmisiones automáticas se atribuye al creciente número de coches eléctricos e híbridos y a la facilidad de integrarlas con sistemas de seguridad como el Frenado Autónomo de Emergencia . ^{[8] [9]}

La eficiencia, potencia de salida como porcentaje de la entrada, de las transmisiones automáticas convencionales varía del 86 al 94%. Las transmisiones manuales son más eficientes en el consumo de combustible que todas las transmisiones automáticas, excepto las más nuevas, debido a sus pérdidas parásitas inherentemente bajas, típicamente de alrededor del 4%, además de ser más baratas de fabricar, más livianas, de mejor rendimiento y de diseño mecánico más simple. Sin embargo, las transmisiones manuales tienen la desventaja de requerir que el conductor accione el embrague y cambie la marcha cuando sea necesario. El ahorro de combustible, por supuesto, empeora con una menor eficiencia. ^[10] Las pruebas en el mundo real informadas en 2022 encontraron que, en una conducción típica, las transmisiones manuales lograron un ahorro de combustible de 2 a 5% mejor que las automáticas, que aumenta al 20% con un conductor experto. Algunas pruebas de laboratorio muestran a las automáticas bajo una mejor luz debido a que las pruebas utilizan un patrón de cambio prescrito para manuales que no siempre está optimizado para el ahorro. Sin embargo, en viajes largos por carretera, las transmisiones manuales requieren mantener una velocidad de crucero muy específica para optimizar el ahorro, lo que hace que las automáticas sean preferibles. ^[11]

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El diseño más común de transmisiones automáticas es el automático hidráulico, que normalmente utiliza engranajes planetarios que funcionan mediante hidráulica. ^{[12] [13]} La transmisión está conectada al motor a través de un convertidor de par (o un acoplamiento de fluido antes de la década de 1960), en lugar del embrague de fricción utilizado por la mayoría de las transmisiones manuales . ^[14]

Una transmisión automática hidráulica utiliza engranajes planetarios en lugar del diseño de la transmisión manual, con engranajes alineados a lo largo de los ejes de entrada, salida e intermedio. Para cambiar de marcha, la transmisión automática hidráulica utiliza una combinación de embragues internos, bandas de fricción o paquetes de frenos. Estos dispositivos se utilizan para bloquear ciertas marchas, estableciendo así qué relación de transmisión se utiliza en un momento determinado. ^[15]

Un embrague de cuña (un dispositivo similar a un trinquete que puede girar libremente y transmitir par en una sola dirección) se utiliza a menudo para cambios de marcha rutinarios. La ventaja de un embrague de cuña es que elimina la sensibilidad de sincronizar una liberación/aplicación simultánea del embrague en dos juegos de engranajes planetarios, simplemente "tomando" la carga del tren de transmisión cuando se activa y soltándolo automáticamente cuando el embrague de cuña de la siguiente marcha asume la transferencia de par.

Las bandas de fricción se utilizan a menudo para marchas seleccionadas manualmente (como la gama baja o la marcha atrás) y funcionan en la circunferencia del tambor planetario. Las bandas no se aplican cuando se selecciona la gama de marcha directa/sobremarcha, sino que el par se transmite mediante los embragues de cuña.

Las bandas de fricción y los embragues antes mencionados se controlan mediante fluido de transmisión automática (ATF), que se presuriza mediante una bomba y luego se dirige a las bandas/embragues adecuados para obtener la relación de transmisión requerida. ^{[14] [15]} El ATF proporciona lubricación, prevención de corrosión y un medio hidráulico para transmitir la potencia necesaria para operar la transmisión. Fabricado a partir de petróleo con varios refinamientos y aditivos, el ATF es una de las pocas partes de la transmisión automática que necesita un servicio de rutina a medida que el vehículo envejece.

La bomba principal que presuriza el ATF es típicamente una bomba de engranajes montada entre el convertidor de par y el conjunto de engranajes planetarios. La entrada de la bomba principal está conectada a la carcasa del convertidor de par, que a su vez está atornillada a la placa flexible del motor, por lo que la bomba proporciona presión siempre que el motor está en funcionamiento. Una desventaja de esta disposición es que no hay presión de aceite para operar la transmisión cuando el motor no está en funcionamiento, por lo tanto, no es posible empujar el arranque de un vehículo equipado con una transmisión automática sin bomba trasera (aparte de varios automáticos construidos antes de 1970, que también incluían una bomba trasera para remolcar y arrancar empujando). La presión del ATF está regulada por un regulador conectado al eje de salida, que varía la presión dependiendo de la velocidad del vehículo.

El cuerpo de válvulas dentro de la transmisión es responsable de dirigir la presión hidráulica a las bandas y embragues apropiados. Recibe fluido presurizado de la bomba principal y consta de varias válvulas accionadas por resorte, bolas de retención y pistones servo . En las transmisiones automáticas más antiguas, las válvulas utilizan la presión de la bomba y la presión de un regulador centrífugo en el lado de salida (así como otras entradas, como la posición del acelerador o el conductor que bloquea las marchas más altas) para controlar qué relación se selecciona. A medida que el vehículo y el motor cambian de velocidad, la diferencia entre las presiones cambia, lo que hace que se abran y cierren diferentes conjuntos de válvulas. En las transmisiones automáticas más recientes, las válvulas están controladas por solenoides . ^[15] Estos solenoides están controlados por computadora, y la selección de marcha la decide una unidad de control de transmisión (TCU) dedicada o, a veces, esta función está integrada en la unidad de control del motor (ECU). Los diseños modernos han reemplazado el regulador centrífugo con un sensor de velocidad electrónico que se utiliza como entrada a la TCU o ECU. Las transmisiones modernas también tienen en cuenta la cantidad de carga de un motor en un momento dado, que se determina a partir de la posición del acelerador o de la cantidad de vacío del colector de admisión. ^[15]

La multitud de piezas, junto con el diseño complejo del cuerpo de la válvula, originalmente hicieron que las transmisiones automáticas hidráulicas fueran mucho más costosas y demandaran más tiempo de construcción y reparación que las transmisiones manuales; sin embargo, la producción en masa y los desarrollos a lo largo del tiempo han reducido esta brecha de costos.

Para proporcionar acoplamiento y desacoplamiento del motor, una transmisión automática moderna utiliza un convertidor de par en lugar del embrague de fricción utilizado en una transmisión manual. ^{[14] [16]}

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La "caja de cambios para carruajes sin caballos" Sturtevant de 1904 suele considerarse la primera transmisión automática para vehículos de motor. ^{[17] [18]} A velocidades más altas del motor, se engranaba la marcha alta. A medida que el vehículo disminuía la velocidad y la velocidad del motor disminuía, la caja de cambios cambiaba de nuevo a la marcha baja. Sin embargo, la transmisión era propensa a fallas repentinas, debido a que no podía soportar las fuerzas de los cambios de marcha abruptos.

La adopción de engranajes planetarios fue un avance significativo hacia la transmisión automática moderna. Una de las primeras transmisiones en utilizar este diseño fue la transmisión manual instalada en el automóvil Wilson-Pilcher de 1901-1904 . ^[19] Esta transmisión se construyó en el Reino Unido y utilizaba dos engranajes epicicloidales para proporcionar cuatro relaciones de transmisión. Se utilizaba un embrague de pie para los arranques parados, la selección de marchas se realizaba mediante una palanca manual, se utilizaban engranajes helicoidales (para reducir el ruido) y los engranajes utilizaban un diseño de malla constante. También se utilizó un engranaje planetario en el Ford Modelo T de 1908 , que estaba equipado con una transmisión manual de dos velocidades (sin engranajes helicoidales).

Una patente temprana para la transmisión automática fue otorgada al inventor canadiense Alfred Horner Munro de Regina en 1923. ^[20] Siendo un ingeniero de vapor, Munro diseñó su dispositivo para usar aire comprimido en lugar de fluido hidráulico , por lo que carecía de potencia y nunca encontró aplicación comercial. ^[21]

En 1923, se aprobó una patente en los Estados Unidos que describía el funcionamiento de una transmisión en la que se eliminaba el cambio manual de marchas y el funcionamiento manual de un embrague. Esta patente fue presentada por Henry R. Hoffman de Chicago y se titulaba: Cambio automático de marchas y control de velocidad . La patente describía el funcionamiento de una transmisión de este tipo como "... que tiene una serie de embragues dispuestos entre el eje del motor y el eje diferencial y en la que los embragues están dispuestos para acoplar y accionar selectivamente el eje diferencial en función de la velocidad a la que gira el eje diferencial". Sin embargo, pasaría más de una década hasta que se produjeran transmisiones automáticas en cantidades significativas. Mientras tanto, varios fabricantes europeos y británicos utilizarían cajas de cambios con preselector , una forma de transmisión manual que eliminaba la dependencia de la habilidad del conductor para lograr cambios de marcha suaves.

La primera transmisión automática que utiliza fluido hidráulico fue desarrollada en 1932 por dos ingenieros brasileños, José Braz Araripe y Fernando Lehly Lemos. ^{[22] [2]}

La evolución hacia transmisiones automáticas producidas en masa continuó con la transmisión semiautomática REO Motor Car Company Self-Shifter de 1933-1935, ^[23] que cambiaba automáticamente entre dos marchas hacia adelante en el modo "Adelante" (o entre dos relaciones de transmisión más cortas en el modo "Baja de emergencia"). La participación del conductor todavía era necesaria durante la conducción normal, ya que los arranques desde parado requerían que el conductor usara el pedal del embrague. ^[24] Esto fue seguido en 1937 por la Transmisión Automática de Seguridad Oldsmobile . Similar en funcionamiento a la REO Self-Shifter , la Transmisión Automática de Seguridad cambiaba automáticamente entre las dos relaciones de transmisión disponibles en los rangos "Bajo" y "Alto" y el pedal del embrague era necesario para los arranques desde parado. Utilizaba un juego de engranajes planetarios. ^{[25] [26] [27]} El Chrysler Fluid Drive , introducido en 1939, fue una adición opcional a las transmisiones manuales donde se agregó un acoplamiento de fluido (similar a un convertidor de par, pero sin la multiplicación de par), para evitar la necesidad de operar un embrague manual. ^{[28] [29]}

La Hydra-Matic de General Motors se convirtió en la primera transmisión automática producida en serie después de su introducción en 1939 (año modelo 1940). Disponible como opción en automóviles como el Oldsmobile Serie 60 y el Cadillac Sixty Special , la Hydra-Matic combinaba un acoplamiento de fluido con tres juegos de engranajes planetarios controlados hidráulicamente para producir cuatro velocidades hacia adelante más la marcha atrás. La transmisión era sensible a la posición del acelerador del motor y a la velocidad en carretera, lo que producía cambios ascendentes y descendentes completamente automáticos que variaban según las condiciones de funcionamiento. Las características de la Hydra-Matic incluían una amplia gama de relaciones (que permitían tanto una buena aceleración en la primera marcha como un crucero a baja velocidad del motor en la marcha más alta) y el acoplamiento de fluido que manejaba solo una parte del torque del motor en las dos marchas más altas (lo que aumentaba el ahorro de combustible en esas marchas, de manera similar a un convertidor de torque con bloqueo ). El uso de la Hydra-Matic se extendió a otras marcas de General Motors y luego a otros fabricantes a partir de 1948, incluidos Hudson , Lincoln , Kaiser , Nash , Holden (Australia), así como Rolls-Royce y Bentley, que licenciaron la producción en el Reino Unido y proporcionaron la transmisión a Jensen Motors , Armstrong Siddeley y otros fabricantes del Reino Unido. ^[30] Durante la Segunda Guerra Mundial, la Hydra-Matic se utilizó en algunos vehículos militares.

La primera transmisión automática que utilizó un convertidor de par (en lugar de un acoplamiento de fluido) fue la Buick Dynaflow , que se introdujo para el año modelo 1948. En conducción normal, la Dynaflow utilizaba solo la marcha más alta, basándose en la multiplicación de par del convertidor de par a velocidades más bajas. A la Dynaflow le siguió la Packard Ultramatic a mediados de 1949 y la Chevrolet Powerglide para el año modelo 1950. Cada una de estas transmisiones tenía solo dos velocidades de avance, y dependía del convertidor para una multiplicación de par adicional. A principios de la década de 1950, BorgWarner desarrolló una serie de automáticas de convertidor de par de tres velocidades para fabricantes de automóviles como American Motors, Ford y Studebaker. Chrysler tardó en desarrollar su propia automática verdadera, introduciendo el convertidor de par de dos velocidades PowerFlite en 1953 y el TorqueFlite de tres velocidades en 1956. Este último fue el primero en utilizar el juego de engranajes planetarios compuestos Simpson.

En 1956, la General Motors Hydra-Matic (que todavía utilizaba un acoplamiento de fluido) fue rediseñada en torno al uso de dos acoplamientos de fluido para proporcionar cambios más suaves. Esta transmisión se llamó Controlled Coupling Hydra-Matic o transmisión "Jetaway". La Hydra-Matic original permaneció en producción hasta mediados de la década de 1960 en GM, con la transmisión automática autorizada de Rolls-Royce hasta 1978 en el Rolls-Royce Phantom VI . En 1964, General Motors lanzó una nueva transmisión, la Turbo Hydramatic , una transmisión de tres velocidades que utilizaba un convertidor de par. La Turbo Hydramatic fue una de las primeras en tener las selecciones de marcha básicas ( estacionamiento , reversa , punto muerto , conducción , baja ) que se convirtieron en la selección de marcha estándar utilizada durante varias décadas.

A finales de la década de 1960, la mayoría de las transmisiones de dos y cuatro velocidades con acoplamiento de fluido habían desaparecido en favor de unidades de tres velocidades con convertidores de par. También en esa época, se eliminó el aceite de ballena del fluido de transmisión automática. ^[31] Durante la década de 1980, las transmisiones automáticas con cuatro relaciones de transmisión se volvieron cada vez más comunes, ^[32] y muchas estaban equipadas con convertidores de par con bloqueo para mejorar la economía de combustible.

La electrónica comenzó a usarse con más frecuencia para controlar la transmisión, reemplazando los métodos de control mecánico, como las válvulas accionadas por resorte en el cuerpo de la válvula. La mayoría de los sistemas utilizan solenoides que son controlados por la unidad de control del motor o una unidad de control de la transmisión independiente . Esto permite un control más preciso de los puntos de cambio, la calidad de los cambios, tiempos de cambio más cortos y control manual.

La primera transmisión automática de cinco velocidades fue la transmisión ZF 5HP18 , que debutó en 1991 en varios modelos de BMW . La primera automática de seis velocidades fue la transmisión ZF 6HP26 , que debutó en el BMW Serie 7 (E65) de 2002. La primera automática de siete velocidades fue la transmisión Mercedes-Benz 7G-Tronic , que debutó un año después. En 2007, la primera transmisión de ocho velocidades en llegar a producción fue la transmisión Toyota AA80E . Las primeras transmisiones de nueve y diez velocidades fueron la transmisión ZF 9HP de 2013 y la Toyota Direct Shift-10A de 2017 (utilizada en el Lexus LC ) respectivamente.

El selector de marchas es el mecanismo mediante el cual el conductor selecciona el modo de funcionamiento de una transmisión automática. ^[33] Tradicionalmente, el selector de marchas se encuentra entre los dos asientos delanteros o en la columna de dirección, sin embargo, desde los años 1980 también se han utilizado ocasionalmente diales giratorios electrónicos y pulsadores, así como los pulsadores que se utilizaron en los años 1950 y 1960 por Rambler (automóvil) , Edsel y, más famosamente, por Chrysler . Algunos automóviles emplearon una palanca en el panel de instrumentos, como los automóviles Chrysler Corporation de 1955 y, en particular, el Corvair.

La mayoría de los automóviles utilizan una disposición "P–R–N–D–L" para el selector de marchas, que consta de las siguientes posiciones: ^[34]

• Estacionamiento ( P ): Esta posición desacopla la transmisión del motor (como con la posición neutra ), y un trinquete de estacionamiento bloquea mecánicamente el eje de salida de la transmisión. Esto evita que las ruedas motrices giren para evitar que el vehículo se mueva. También se recomienda el uso del freno de mano ( freno de estacionamiento ) al estacionar en pendientes, ya que esto proporciona una mayor protección contra el movimiento del vehículo. La posición de estacionamiento se omite en autobuses/autocares/tractores, que en su lugar deben colocarse en punto muerto con los frenos de estacionamiento operados por aire activados. Algunos de los primeros automóviles de pasajeros automáticos, como los automóviles Chrysler anteriores a 1960 y el Corvair Powerglide , no tenían la función de estacionamiento en absoluto. Estos automóviles se arrancaban en punto muerto y requerían que el conductor aplicara un freno de estacionamiento cuando se estacionaban. En cambio, el Hydra-Matic original de GM activaba un trinquete de estacionamiento cuando se colocaba en reversa con el motor apagado, lo que prescindía de la posición de estacionamiento hasta la adopción del Hydra-Matic de acoplamiento controlado en 1956.
  La posición de estacionamiento generalmente incluye una función de bloqueo (como un botón en el costado del selector de marchas o que requiere que se presione el pedal del freno) que evita que la transmisión cambie accidentalmente de estacionamiento a otras posiciones del selector de marchas. Muchos automóviles también impiden que se encienda el motor cuando el selector está en cualquier posición que no sea de estacionamiento o punto muerto (a menudo en combinación con la necesidad de presionar el pedal del freno).
• Marcha atrás ( R ): Esta posición activa la marcha atrás , de modo que el vehículo se desplaza en sentido inverso. ^[35] También hace funcionar las luces de marcha atrás y, en algunos vehículos, puede activar otras funciones, como sensores de aparcamiento , cámaras de marcha atrás y avisadores acústicos de marcha atrás (para advertir a los peatones).
  Algunas transmisiones modernas tienen un mecanismo que evita cambiar a la posición de marcha atrás cuando el vehículo se mueve hacia adelante, a menudo mediante un interruptor en el pedal del freno o controles electrónicos de la transmisión que controlan la velocidad del vehículo.
• Punto muerto ( N ): Esta posición desacopla la transmisión del motor, lo que permite que el vehículo se mueva independientemente de la velocidad del motor. El movimiento prolongado del vehículo en punto muerto con el motor apagado a velocidades significativas ("marcha por inercia") puede dañar algunas transmisiones automáticas, ya que la bomba de lubricación a menudo recibe energía del lado de entrada de la transmisión y, por lo tanto, no funciona cuando la transmisión está en punto muerto . El vehículo puede arrancarse tanto en punto muerto como en posición de estacionamiento .
• Conducción ( D ): Esta posición es el modo normal para conducir hacia adelante. Permite que la transmisión active la gama completa de relaciones de marcha hacia adelante disponibles.
• Baja ( L ): Esta posición permite frenar con el motor en pendientes pronunciadas. También permite una relación de transmisión más baja para arrancar con mucha carga.

Algunas transmisiones automáticas, especialmente las de General Motors entre 1940 y 1964, utilizaban un diseño con la marcha atrás como posición inferior (por ejemplo, N–D–L–R o P–N–D–L–R). ^{[36] [ verificación fallida ]}

Muchas transmisiones también incluyen posiciones para restringir la selección de marchas a las marchas más bajas y activar el freno motor . Estas posiciones suelen estar etiquetadas como "L" (marcha baja), "S" (segunda marcha) o el número de la marcha más alta utilizada en esa posición (por ejemplo, 3, 2 o 1). Si estas posiciones se activan en un momento en el que se produciría una velocidad excesiva del motor, muchas transmisiones modernas ignoran la posición del selector y permanecen en la marcha más alta.

En orden descendente de la marcha más alta disponible:

• 3 : Restringe la transmisión a las tres relaciones de marcha ^{más bajas} . En una transmisión automática de 4 velocidades, esto se utiliza a menudo para evitar que el automóvil cambie a la relación de sobremarcha . En algunos automóviles, ^la posición etiquetada como "D" realiza esta función, mientras que otra posición etiquetada como "OD" o una "[D]" enmarcada permite utilizar todas las marchas.
• 2 (también denominada "S"): limita la transmisión a las dos relaciones de marcha más bajas. En algunos vehículos, también se utiliza para acelerar desde parado en 2.ª marcha en lugar de en 1.ª, en situaciones de tracción reducida (como nieve o grava). Esta función a veces se denomina "modo de invierno" y se denomina "W".
• 1 (también denominada "L"): limita la transmisión a la 1.ª marcha únicamente, también conocida como "marcha baja". Esto resulta útil cuando se requiere un gran par en las ruedas (por ejemplo, al acelerar en una pendiente pronunciada); sin embargo, el uso a velocidades más altas puede hacer que el motor funcione a una velocidad excesiva, con el riesgo de sobrecalentamiento o daños.

Muchas transmisiones modernas incluyen modos para ajustar la lógica de cambios para preferir la potencia o el ahorro de combustible . Los modos "Sport" (también llamados "Power" o "Performance") hacen que los cambios de marcha se produzcan a velocidades del motor más altas, lo que permite una mayor aceleración. Los modos "Economy" (también llamados "Eco" o "Comfort") hacen que los cambios de marcha se produzcan a velocidades del motor más bajas para reducir el consumo de combustible.

Desde los años 90, los sistemas para solicitar manualmente una marcha específica o un cambio ascendente o descendente se han vuelto más comunes. Estas transmisiones manuales ofrecen al conductor un mayor control sobre la selección de marchas que los modos tradicionales de restringir la transmisión a las marchas más bajas.

Las funciones manuales se utilizan normalmente mediante las levas situadas junto a la columna de dirección o mediante los controles "+" y "-" del selector de marchas. Algunos coches ofrecen a los conductores ambos métodos para solicitar la selección manual de marchas.

Una transmisión variable continua (CVT) puede cambiar sin problemas a través de un rango continuo (infinito) de relaciones de transmisión, en comparación con otras transmisiones automáticas que ofrecen un número limitado de relaciones de transmisión en pasos fijos. La flexibilidad de una CVT con un control adecuado puede permitir que el motor funcione a una velocidad angular constante mientras el vehículo se mueve a velocidades variables.

Las CVT se utilizan en automóviles , tractores , vehículos utilitarios deportivos , scooters , motos de nieve y equipos de movimiento de tierras .

El tipo más común de CVT utiliza dos poleas conectadas por una correa o cadena , sin embargo, también se han utilizado otros diseños.

Una transmisión de doble embrague (DCT, a veces denominada transmisión de doble embrague o transmisión de doble embrague ) utiliza dos embragues separados para conjuntos de engranajes pares e impares . ^[37] El diseño suele ser similar a dos transmisiones manuales separadas con sus respectivos embragues contenidos dentro de una carcasa y funcionando como una unidad. ^{[38] [39]} En la mayoría de las 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 finales de la década de 2000, las transmisiones DCT se han extendido cada vez más y han reemplazado a las transmisiones automáticas hidráulicas en varios modelos de automóviles.

La transmisión manual automatizada (AMT) , a veces denominada manual sin embrague , es un tipo de sistema de transmisión de automóvil de múltiples velocidades que se basa estrechamente en el diseño mecánico de una transmisión manual convencional y automatiza el sistema de embrague, el cambio de marchas o ambos simultáneamente, requiriendo una intervención o participación parcial o nula del conductor. ^{[10] [40] [41] [42]}

Las versiones anteriores de estas transmisiones que son semiautomáticas en funcionamiento, como Autostick , controlan solo el sistema de embrague automáticamente y usan diferentes formas de actuación (generalmente a través de un actuador o servo ) para automatizar el embrague, pero aún requieren la intervención del conductor y el control total para accionar manualmente los cambios de marcha con la mano. Las versiones modernas de estos sistemas que son completamente automáticos en funcionamiento, como Selespeed y Easytronic , no requieren ninguna intervención del conductor sobre los cambios de marcha o el funcionamiento del embrague. Las versiones semiautomáticas requieren solo una intervención parcial del conductor (es decir, el conductor debe cambiar de marcha manualmente), mientras que las versiones completamente automáticas no requieren ninguna intervención manual del conductor ( la TCU o ECU opera tanto el sistema de embrague como los cambios de marcha automáticamente).

Las transmisiones manuales automatizadas modernas (AMT) tienen sus raíces y orígenes en las antiguas transmisiones manuales sin embrague que comenzaron a aparecer en los automóviles de producción en masa a principios de los años 1930 y 1940, antes de la introducción de las transmisiones automáticas hidráulicas. Estos sistemas fueron diseñados para reducir la cantidad de uso del embrague o de la palanca de cambios que requería el conductor. ^[43] Estos dispositivos estaban destinados a reducir la dificultad de operar las transmisiones manuales no sincronizadas convencionales ("cajas de cambios de choque") que se usaban comúnmente en ese momento, especialmente en la conducción con paradas y arranques. Un ejemplo temprano de esta transmisión se introdujo con el Hudson Commodore en 1942, llamado Drive-Master . Esta unidad era una transmisión semiautomática temprana , basada en el diseño de una transmisión manual convencional, que usaba un sistema de embrague operado por vacío controlado por servo , con tres modos de cambio de marcha diferentes, con solo tocar un botón; cambio manual y operación de embrague manual (completamente manual), cambio manual con operación de embrague automatizada (semiautomático) y cambio automático con operación de embrague automático (completamente automático). ^{[44] [45] [46]} Otro ejemplo temprano de este sistema de transmisión se introdujo en el Citroën DS de 1955, que utilizaba una transmisión BVH de 4 velocidades . Esta transmisión semiautomática utilizaba un embrague automatizado, que se accionaba mediante hidráulica . La selección de marchas también utilizaba hidráulica , sin embargo, la relación de transmisión debe ser seleccionada manualmente por el conductor. Este sistema recibió el apodo de Citro-Matic en los EE. UU.

Las primeras AMT modernas fueron introducidas por BMW y Ferrari en 1997, con sus transmisiones SMG y F1 , respectivamente. ^{[47] [48] [49]} Ambos sistemas usaban actuadores hidráulicos y solenoides eléctricos , y una unidad de control de transmisión (TCU) designada para el embrague y el cambio, además de levas de cambio montadas en el volante, si el conductor quería cambiar de marcha manualmente.

Las modernas AMT totalmente automáticas, como Selespeed y Easytronic , han sido prácticamente sustituidas y reemplazadas por el diseño de transmisión de doble embrague, cada vez más extendido .

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