Sistema Stop and Start para transmisiones automáticas

Sistema Stop and Start para transmisiones automáticas

Aprovechar la energía solo cuando es necesario es uno de los enfoques obvios para optimizar los trenes de transmisión equipados con motores de combustión interna. En consecuencia, los sistemas de arranque y parada del motor (ESS) están a punto de implementarse en una gama de vehículos modernos que se producen para todos los mercados clave del mundo. Las regulaciones cada vez más estrictas de economía de combustible promedio corporativa (CAFE) y los esfuerzos a largo plazo para reducir el consumo de combustible y las emisiones significan que los sistemas ESS también son cada vez más frecuentes en el mercado norteamericano.Sistema de válvula de cierre

Las soluciones propuestas por Schaeffler para la aplicación de ESS en el mercado norteamericano son una válvula de cierre, que se controla mediante pulsos de presión; y un embrague unidireccional de muelle envolvente para conectar permanentemente un motor de arranque a la carcasa del convertidor de par. Ambos productos brindan a los fabricantes de automóviles la oportunidad de optimizar aún más el rendimiento de sus sistemas ESS actuales.

Se espera que, para el año 2020, los sistemas start-stop sean parte del equipo estándar de todos los vehículos para permitirles cumplir con los estándares de consumo de combustible requeridos. Esto presenta un nuevo desafío para el mercado norteamericano, donde aproximadamente el 95 por ciento de los vehículos están equipados con una transmisión planetaria automática. Schaeffler ha ampliado su cartera de productos especialmente para este mercado al agregar productos con los que incluso los vehículos con transmisiones automáticas pueden equiparse con sistemas ESS de manera eficiente y rentable. Además, Schaeffler ofrece soluciones innovadoras para las preocupaciones relacionadas con las bombas hidráulicas impulsadas por el motor. Estos nuevos desarrollos se centran en transiciones fluidas, particularmente durante el procedimiento de arranque, para que los cambios de motor sean transparentes para los ocupantes del vehículo.– Jeff Hemphill, CTO de Schaeffler Norteamérica.

Las soluciones ESS actuales se basan en un concepto de convertidor de par multifuncional de dos etapas. En este concepto, el motor y la transmisión se desacoplan cuando se vuelve a arrancar el motor. Esto permite que el motor se apague cuando el motor está al ralentí, lo que permite conducir el vehículo durante más tiempo. tiempo con el motor apagado y para proporcionar ahorros adicionales de combustible. Las bombas y acumuladores accionados eléctricamente hasta ahora se han utilizado comúnmente para garantizar un reinicio rápido del motor incluso después de que la presión de aplicación de la bomba de aceite (impulsada por el motor de combustión interna ) se ha perdido, p. en un semáforo. Sin embargo, al considerar el costo, los beneficios y el diseño, las bombas eléctricas y las soluciones de acumuladores no son ideales.



Estas soluciones se pueden reemplazar de manera eficiente por varias innovaciones, como la válvula de cierre de Schaeffler. Esta válvula es activada por un pulso de presión hidráulica antes de que el motor se detenga, lo que hace que se almacene un pequeño volumen de aceite a presión en uno de los elementos de conmutación de la transmisión para la posterior operación de arranque, permitiendo así un cierre más rápido y ayudando a asegurar que el vehículo tenga la capacidad de aceleración necesaria. Dado que la señal se da hidráulicamente, tampoco hay necesidad de conectores o cableado.

Otro requisito que se impone a los modernos sistemas start-stop es un reinicio rápido y cómodo del motor. Esto se aplica no solo al arranque después de un período prolongado de parada con el motor apagado, sino también (y en particular) a los llamados arranques de 'cambio de opinión', es decir, cuando el conductor decide rápidamente que quiere acelerar de nuevo mientras apagando el motor. Los nuevos desarrollos de Schaeffler ofrecen soluciones para la optimización en estas situaciones. El embrague unidireccional de muelles envolventes para arrancadores acoplados permanentemente es una solución desarrollada por la empresa para la integración en la carcasa del convertidor de par. Esto permite un reinicio rápido y silencioso, y también admite funciones adicionales, como 'navegar' o conducir a altas velocidades con el tren de transmisión desacoplado y el motor de combustión interna apagado. El generador de arranque permanentemente acoplado rodea al convertidor de torque por medio de un resorte enrollado. Esto significa que solo se requiere una pequeña cantidad de espacio axial. Se utiliza un embrague unidireccional basado en resortes para engranar el convertidor de par cuando se activa el motor de arranque. Cuando el motor está en marcha, se desacopla del convertidor de par (evitando así el desgaste) y el motor de arranque permanece parado a pesar de estar permanentemente conectado a la cadena cinemática.

Fuente: Schaeffler

Opinión de Romain Nicolás:

Parar y arrancar para la transmisión automática es un verdadero desafío para los ingenieros. Implica muchas modificaciones e innovaciones en el lado de la transmisión. De todos modos, todos esperan ver que esas innovaciones se industrialicen, por ejemplo, para la aplicación de autobuses. De hecho, el autobús es una aplicación típica en la que Stop and Start podría ahorrar mucho combustible. ¿Crees que esta tecnología también podría aplicarse a los autobuses?