David Ras
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Como funciona un cambio automático de doble embrague
Es este post hablaremos de como funcionan las cajas de cambio de doble embrague y de como cambian las marchas paso a paso, de las ventajas y desventajas que tienen, de los fabricantes de vehículos que las utilizan, entre ellas BMW, de las familias 7DCT, 7HDT, GS7D, etc., de como identificarlas y de como mantener estas cajas.
El doble embrague simplificado
La manera más simple posible de explicar un cambio de doble embrague es:
El eje de salida del motor entra en la caja de cambios. Dentro hay 2 embragues y 2 ejes, uno superior y otro inferior. La función de los embragues es desviar la fuerza del motor hacia uno de los dos ejes.
Si actua el primer embrague, la fuerza se desvia hacia el eje inferior donde, mediante engranajes, actuan las marchas impares.
Si actua el segundo embrague, la fuerza se desvia hacia el eje superior donde, mediante engranajes, actuan las marchas pares.
Solo puede actuar un embrague a la vez. Solo puede girar un eje a la vez.
Al final de cada eje hay un engranaje que lo conecta a un eje de salida. Los dos ejes estan conectados al eje final pero, en un momento concreto, solo uno de los dos transmite la fuerza. El eje final es el encargado de transferir la fuerza de la caja a las ruedas o a la transmisión del vehículo.
El doble embrague en detalle
Un cambio automático de doble embrague se puede describir como dos cajas de cambios manuales trabajando juntas dentro de una misma carcasa. Y su éxito reside en la rapidez del cambio y en la continuidad de la aceleración.
A diferencia de un cambio manual convencional, el sistema de doble embrague divide las marchas en dos grupos:
Estos ejes están dispuestos de forma concéntrica, con el eje 1 Odd en el interior, y el eje 2 Even en el exterior. El eje 2 está vacio por dentro y en su interior tiene el eje 1. Los dos ejes puede girar, pero no se tocan entre si. De esta forma ocupan poco espacio.
Cada eje tiene su propio embrague independiente, y cuando se arranca el vehículo en primera, el embrague de las marchas impares se acopla (se cierra), y la inteligencia del coche (la unidad mecatrónica) preselecciona la segunda marcha en el otro eje, aunque el embrague de las marchas pares sigue abierto (desconectado).
Cuando el vehículo está a punto de cambiar de 1a a 2a se realizan 3 cambios casi inmediatos:
La interrupción de la fuerza hacia las ruedas es mínima, casi instantánea, por lo que la sensación de vacio que tienen otros cambios automáticos se reduce mucho.
Ventajas y desventajas
Este sistema de doble embrague tiene ventajas e inconvenientes, como todos los sistemas.
En la parte positiva o ventajosa podríamos decir permite cambios de marcha muy rápidos que prácticamente no afectan a la velocidad, consume menos combustible y es más eficaz que un cambio con convertidor de par, y al tener una respuesta más rápida permite una conducción más dinámica y deportiva.
En la parte negativa, los cambios automáticos de doble embrague son caros de fabricar y reparar al ser más complejos, son más pesados que una caja manual y, a baja velocidad o en maniobras de aparcamiento, pueden hacer pequeños tirones.
Todo el proceso de abrir y cerrar embragues, sincronizadores y de hacer girar ejes y engranajes está gestionado por un sistema hidráulico y electrónico (la unidad mecatrónica) que predice cual será la siguiente marcha según si el vehículo acelera (prepara la marcha superior), o frena (prepara la marcha inferior).
Pero si de golpe el vehículo hace una maniobra inesperada para el sistema, por ejemplo frenar de golpe cuando el vehículo está preparado para acelerar, el cambio de doble embrague puede tardar más en reaccionar porque tiene que quitar la marcha superior que ya tenía preparada y preseleccionada antes de poder poner la nueva marcha correcta. Un ejemplo sería un vehículo que va en 2a y tiene preseleccionada la 3a. De golpe, frena, y tiene que quitar la 3a, preseleccionar la 1a, quitar la 2a y, por último, activar la 1a.
Funcionamiento paso a paso del doble embrague
En la siguiente foto, a la izquierda, el motor de combustión, el eje de salida del motor, que gira y hace girar al volante de masas (Flywheel) que viene a continuación.
Para simplificar y que se entienda mejor, diremos que “Te” es el eje de entrada y “Tr” el eje de salida de la caja, porque en el esquema no tienen nombre, pero en realidad “Te” es el torque o par motor de entrada a la caja (y de salida del motor), y “Tr” el par motor de salida de la caja (y de entrada a la transmisión).
*Esquema de una caja de doble embrague (Dual Clutch Transmission System).
El eje de entrada al volante es el “Te” y, dentro del volante, hay los dos embragues (Clutches). El primer embrague Cl1 Odd (impar) está conectado al eje interior central que va hacia la derecha, y el segundo embrague Cl2 Even (par) está conectado al eje exterior central, que rodea el eje interior y que también va hacia la derecha.
Los ejes centrales son dos ejes concéntricos, uno interior y otro exterior abierto que envuelve al primero. Ambos ejes no se tocan y no están conectados. Son los ejes primarios.
*Foto simulada de los dos ejes concéntricos. El eje interior está conectado al embrague Cl1 y los engranajes de las marchas 1a, 3a, y 5a, y el eje exterior al embrague Cl2 y los engranajes de las marchas 2a, 4a y 6a.
El embrague Cl1 Odd es para las marchas impares, y el embrague Cl2 Even para las pares.
Embrague Cl1
Cuando el primer embrague Cl1 se cierra, en realidad se abre o expande mecánicamente para contactar con el volante de masas (Flywheel) y girar con él. Esto hace que el eje central interior primario también gire con ellos.
*Esquema de una caja de doble embrague (Dual Clutch Transmission System).
En el extremo derecho del eje central interior primario están los engranajes de las marchas, el 1p para la primera marcha, el 3p para la tercera, y el 5p para la quinta. En el ejemplo representamos un cambio de 6 velocidades. Si tuviera una 7a velocidad, estaría al lado de la 5a.
Estos tres engranajes, que podríamos llamar primarios (por eso son 1p, 3p y 5p), tienen dimensiones diferentes para poder transmitir más par motor (fuerza, las marchas bajas) o más velocidad (las marchas altas). Están conectados al eje interior central primario y, cuando el embrague Cl1 está cerrado y el eje primario gira, giran con él.
Cada engranaje primario (1p, 3p y 5p) está engranado a un engranaje secundario (en la parte inferior, 1s, 3s, 5s) que también gira. Y cada engranaje secundario tiene un sincronizador que lo acopla o desacopla a un eje secundario, el eje Odd o impar.
En función de la marcha activa, uno de los tres engranajes está conectado mediante el sincronizador al eje Odd y lo hace girar.
El eje Odd está conectado al engranaje de salida Wo (Wheel Odd), y lo hace girar. El engranaje Wo está engranado al engranaje Wd y, si el Wo gira, el Wd también.
Por último, el engranaje Wd esta soldado al eje de salida “Tr”, de forma que cuando Wd gira, “Tr” también gira.
El eje de salida “Tr” de la caja de cambios está conectado a la transmisión o a las ruedas del vehículo.
*El mismo esquema pero en una vista más realista. El embrague Cl1 está cerrado, y el anillo 1s también. Este esquema tiene 4 errores importantes: 1) el eje central en la realidad nunca está conectado al engranaje Wd [a la derecha de 2p], 2) los engranajes del centro son abajo 2p, 4p, 6p, y arriba 2s, 4s, 6s, 3) los engranajes de la derecha, los superiores son 1p, 3p, 5p y los inferiores son 1s, 3s, 5s, y 4) los sincronizadores o anillos de los engranajes 1s, 3s y 5s están cerrados simultáneamente, cuando esto es imposible, ya que solo puede estar cerrado 1 de los 3.
Embrague Cl2
Cuando el segundo embrague Cl2 se cierra, en realidad se abre o expande mecánicamente para contactar con el volante de masas (Flywheel) y girar con él. Esto hace que el eje central exterior primario también gire con ellos.
*Esquema de una caja de doble embrague (Dual Clutch Transmission System).
En el eje central exterior primario, más o menos en el centro del diagrama, están los engranajes de las marchas, el 2p para la segunda marcha, el 4p para la cuarta, y el 6p para la sexta. Aquí también estaría la marcha atrás, con un inversor que no está representada en el dibujo.
Estos tres engranajes, que podríamos llamar primarios, tienen dimensiones diferentes para poder transmitir más par motor (fuerza, las marchas bajas) o más velocidad (las marchas altas). Están conectados al eje exterior central primario y, cuando el embrague Cl2 está cerrado y el eje primario gira, giran con él.
Cada engranaje primario esta engranado a un engranaje secundario (en la parte superior) que también gira. Y cada engranaje secundario tiene un sincronizador que lo acopla o desacopla a un eje secundario, el eje Even o par.
En función de la marcha activa, uno de los tres engranajes está conectado mediante el sincronizador al eje Even y lo hace girar.
El eje Even está conectado al engranaje de salida We (Wheel Even), y lo hace girar. El engranaje We está engranado al engranaje Wd y, si el We gira, el Wd también.
Por último, el engranaje Wd esta soldado al eje de salida “Tr”, de forma que cuando Wd gira, “Tr” también gira.
Y el eje de salida “Tr” de la caja de cambios está conectado a la transmisión o a las ruedas del vehículo.
El resumen es que la fuerza del motor que se transmite a la transmisión o las ruedas depende de si se cierra el embrague Cl1 o el embrague Cl2, y de la marcha seleccionada: las marchas impares (1a, 3a, 5a, 7a) para el embrague Cl1, y las marchas pares (2a, 4a, 6a) para el embrague Cl2.
El engranaje Wd siempre gira, ya sea porque recibe la fuerza del engranaje We o del engranaje Wo. Como solo puede haber un embrague cerrado (Cl1 ó Cl2) no hay peligro de que los dos engranajes We y Wo transmitan fuerza a la vez. Y mientras uno transmite la fuerza del motor, el otro gira libremente sin fuerza.
Como cambia las marchas
A continuación se detalla la secuencia para pasar de la 1a a la 2a marcha, primero preseleccionándola, después haciendo el cambio, dejando activa la 2a y, por último, preseleccionando la 3a marcha.
*Esquema de una caja de doble embrague con la 1a marcha activa. La línea roja marca el movimiento desde la entrada (izquierda) hasta la salida (derecha). El embrague Cl1 esta cerrado y en contacto con el volante de masas (Flywheel), por lo que ambos giran igual que el eje de salida del motor. Al girar el Cl1, hace girar el eje interior hacia el engranaje 1p que también gira. Este 1p hace girar el 1s y, como el sincronizador está cerrado, obliga al eje secundario Odd a girar, lo que hace girar también al engranaje W Odd. Y este hace girar al engranaje Wd, trasladando la fuerza de entrada del motor hace el eje de salida Tr de la caja de cambios.
*Una vez la 1a está activada, el cambio preselecciona la 2a marcha, cerrando el sincronizador del engranaje 2s. Ver la línea verde.
*El siguiente paso es pasar de la marcha activa a la preseleccionada. Para ello hay que abrir el embrague Cl1, para que deja de girar, y cerrar el embrague Cl2, para que empiece a girar. El eje central interior deja de girar y de transmitir la fuerza del motor y, simultáneamente, el eje central exterior empieza a girar, transmitirndo la fuerza al engranaje 2p, este al 2s y, con el sincronizador del 2s cerrado, al eje Even, al engranaje W Even y, finalmente, al engranaje Wd y al eje de salida Tr.
*Así queda establecido el nuevo circuito con la 2a marcha activa, el embrague Cl2 cerrado y girando, el eje central exterior y los engranajes 2p y 2s girando, el sincronizador cerrado, y el eje Even, los engranajes W Even y Wd y el eje de salida Tr girando.
*Por último, se preselecciona la 3a marcha cerrando el sincronizador del engranaje 3s.
¿Y si tenemos 7 marchas?
En el ejemplo que hemos utilizado, el cambio solo tiene 6 marchas, pero los cambios actuales de doble embrague acostumbran a tener 7 marchas y, con 7 marchas, el funcionamiento es exactamente el mismo y la distribución interna sigue el mismo principio lógico de separación de ejes (pares e impares), pero con una gestión más compleja de los piñones para que haya más espacio para la 7a marcha, cuyo engranaje se ubica al lado del engranaje de la 5a marcha.
Una séptima marcha permite que el vehículo circule a velocidad de autopista con unas revoluciones del motor muy bajas, lo que mejora el consumo y el confort acústico.
En los vehículos con motores pequeños o con bajo par motor y cajas de doble embrague de 7 marchas (como el VW 1.5 TSI), se acostumbra a utilizar embragues en seco para reducir pérdidas por fricción. En cambio, en vehículos con motores muy potentes y de elevado par motor, habitualmente se utilizan embragues bañados en aceite para gestionar mejor el calor.
El engranaje de la marcha atrás acostumbra a estar en el eje de las marchas pares, y utiliza un engranaje adicional para invertir de marcha.
Si hubiera hibridación en la caja de cambios (como en la caja Magna / Getrag 7HDT400), el motor eléctrico acostumbra a conectase mediante un engranaje al eje de las marchas pares.
¿Que marcas utilizan el doble embrague?
La caja de cambios de doble embrague, conocida por Dual-Clutch Transmission (DCT), es muy popular entre los fabricantes de vehículos pero, por cuestiones de márketing la mayoría de marcas le cambian el nombre comercial, para que parezcan diferentes:
La mayoria de estos cambios están fabricados por Magna (antigua Getrag), ZF o BorgWarner y, después, las marcas de vehículos las adaptan a sus motores.
BMW utiliza las cajas DCT (con varios nombres)
El grupo BMW y Mini utiliza los nombres comerciales de DCT / HDT, DKG, M-DCT y Steptronic.
A modo de resumen general, BMW utiliza cajas DCT / HDT en sus modelos con motor transversal, y en sus modelos con motor longitudinal antes utilizaba cajas DKG y ahora cajas con convertidor de par.
Que modelos de DCT utiliza BMW
En los modelos con caja de cambios de doble embrague DCT utiliza las cajas Magna (Getrag) 7DCT300 y 7DCT400.
En los modelos con doble embrague HDT e hibridación ligera en la misma caja, utiliza la caja Magna 7HDT400.
Y en los modelos con caja de cambios DKG de doble embrague utiliza las cajas Magna GS7D36SG y GS7D43LG.
Las cajas 7DCT300 y 7DCT400
Las cajas Magna Getrag 7DCT300 y 7DCT400 se utilizan en vehículos con motores transversales, y tracción delantera o total, como los Serie 1 F40 (118i, 120i, excepto el M135i), los Serie 2 Gran Coupé y Active Tourer, y los X1 F48 y U11, y X2 F39 y U10 TdE gasolina y diesel).
Se utilizan exclusivamente en vehículos de la plataforma UKL de tracción delantera y total. En vehículos de tracción trasera, como los Serie 3 y superiores, utilizan las cajas de convertidor de par ZF 8HP de 8 marchas, o las antiguas DKG de doble embrague y 7 marchas, que eran longitudinales y mucho más grandes.
Las dos cajas son muy parecidas, tienen una estructura común y pequeños motores eléctricos enganchados a la carcasa que mueven directamente los selectores, los embragues, los engranajes y los sincronizadores. Utilizan 3 ejes secundarios para hacer que la caja sea muy corta y ocupe poco espacio en motores transversales. Y los dos embragues de cada caja son húmedos, es decir bañados en aceite para soportar mejor el calor, y están situados a la entrada de la caja.
El número indica el par motor máximo que pueden soportar: 320 Nm la 7DCT300 y 400 Nm la 7DCT400, por lo que cambia el grosor o el material de ciertos engranajes y discos de embrague para aguantar más fuerza (par motor en Nm).
Estas cajas representan la última generación de la família 7DCT de Magna y se han diseñado para corregir los puntos débiles de las antiguas cajas con los embragues en seco. Antiguamente en este rango de potencia, entre 300 y 400 Nm (en realidad es fuerza y par motor o torque), se intentaban hacer cajas en seco para ahorrar costes y peso. Pero los fabricantes se dieron cuenta de que había muchas quejas de tirones y de averías prematuras. Por ese motivo, Magna ha cambiado las cajas secas por las húmedas, refrigeradas y enfriadas por aceite.
La caja 7DCT300
La 7DCT300 es una de las cajas más eficientes del mercado. En lugar de utilizar una bomba hidráulica constantemente funcionando que consume mucha energía, utiliza pequeños motores eléctricos para mover los embragues y los sincronizadores / anillos solo cuando es necesario, consumiendo menos de 30 W, el equivalente a una bombilla pequeña. Este es el secreto de su eficiencia, su funcionamiento inteligente.
*Foto de una caja 7DCT300. Se aprecia lo compacta que es. La parte de la izquierda es donde están los dos embragues y donde se conecta al motor.
Aguanta un par motor de hasta 320 Nm, los embragues son húmedos (Wet Clutch), bañados en aceite, y se utiliza en los X1 F48 y U11, en los X2 F39 y U10, Mini Cooper y Serie 1 F40 (118i), sobretodo de gasolina.
La caja 7DCT400
La 7DCT400 es la hermana mayor reforzada de la 7DCT300, y estructuralmente es idéntica, pero con componentes internos más resistentes para aguantar el empuje de motores más potentes, con hasta 400 Nm de fuerza, como los modelos M35i, pero también en los diesel.
*Foto de una caja 7DCT400. Externamente es idéntica a la 7DCT300.
Aguanta un par motor de hasta 400 Nm, los embragues son húmedos (Wet Clutch), bañados en aceite, y se utiliza en los X1 F48 y U11, en los X2 F39 y U10, Mini John Cooper Works (JCW) y Serie 1 F40, sobretodo diesel y en los M35i de gasolina.
También se usa en algunos modelos de Renault, y en algunas marcas chinas de gama alta.
Al ser húmeda, es mucho más suave al arrancar, y mucho más resistente al sobrecalentamiento en ciudad que la 7DCT300.
La caja 7HDT400
La 7HDT400 es una evolución de la 7DCT400 a la cual se le ha añadido un pequeño motor eléctrico integrado dentro de la carcasa del cambio. Y se cambia en el nombre la “D” de Dual (DCT) por la “H” de Hybrid (HDT).
*Foto de una caja 7HDT400. Se aprecian las similitudes y diferencias con las 7DCT300/400. El bloque gris del centro, es el motor eléctrico, y el módulo estriado de la parte inferior derecha es la TCU o unidad de control.
Aguanta un par motor de hasta 400 Nm, los embragues son húmedos (Wet Clutch), bañados en aceite y con un motor eléctrico de 48 V, y se utiliza en los X1 U11 y en los X2 U10 Mild Hybrid, como los s20i/d, x20i/d y los x23i/d.
El motor eléctrico no está en línea con el eje, sino que está en paralelo y se acopla al eje secundario par (el de las marchas pares) mediante un juego de engranajes fijo. Esto significa que siempre que el eje de las marchas pares gire, el motor eléctrico girará. Así, mientras no haya demanda de apoyo del motor eléctrico o en las frenadas, este motor funcionará como generador y recuperará la energía del movimiento, produciendo electricidad, que servirá para cargar la batería de alta tensión
Es por este motivo que el motor eléctrico puede arrancar el motor de combustión y ya no es necesario un motor de arranque, lo que permite ahorrar espacio. Pero lo que no puede hacer el motor eléctrico (en los Mild Hybrid) es mover el vehículo por si solo.
Al estar el motor eléctrico conectado al mismo eje que el motor de combustión, sus pares motor (Nm) se pueden sumar cuando los dos están funcionando, por ejemplo cuando actua el Boost.
El apoyo del motor eléctrico ayuda a eliminar el retraso del turbo (turbo lag), y a funcionar como un boost en momentos de alta demanda de potencia, por ejemplo en un adelantamiento.
El motor eléctrico de la HDT es de tamaño pequeño, y se acopla al eje par para ahorrar espacio. Ocupa un espacio que en la DCT está vacio, y la carcasa entera de la HDT tiene prácticamente las mismas dimensiones que la carcasa de la DCT, lo que permite instalarla en el pequeño espacio de los vehículos compactos.
Estas cajas 7HDT400 se están convirtiendo en un estándar entre los Mild Hybrid, y se utilizan en varios BMW, pero también en vehiculos del grupo Stellantis, como los Peugeot 3008 y 5008, y los Alfa Romeo Tonale.
Mantenimiento de las 7DCT y 7HDT
Las cajas híbridas 7HDT generan mucho calor interno a causa del motor eléctrico integrado y la única manera eficiente de controlar la temperatura es mediante un circuito de aceite refrigerante.
Tanto las 7DCT como las 7HDT, son muy robustas, refinadas y eficientes pero, al ser húmedas, el mantenimiento es muy importante y, por eso, necesitan un cambio periódico del aceite de la caja cada 80.000 / 120.000 km dependiendo del estado, o cada 8 años, para asegurar su buen funcionamiento, aunque otras fuentes lo rebajan a 60.000 km.
En las 7HDT es vital utilizar un aceite con baja conductividad eléctrica especificado por el fabricante, ya que un aceite genérico podría dañar el motor eléctrico integrado.
Ver también más adelante en “Mantenimiento de las GS7D”.
Las cajas GS7D36SG, GS7D36BG y GS7D43LG
Las cajas GS7D36SG, GS7D36BG y GS7D43LG son de la familia DKG (Doppel Kupplungs Getriebe), que es del tipo DCT o de doble embrague, pero se utilizaban en generaciones anteriores de BMW. También están fabricadas por Magna, la empresa que compró la antigua Getrag.
Ambas son de doble embrague, por lo que son parecidas a las 7DCT300/400, aunque las DCT son para la plataforma UKL de BMW, de vehículos con motor delantero transversal y tracción delantera o total, y las GS7D son para la plataforma CLAR de BMW, de vehículos con motor delantero longitudinal y tracción trasera o total, donde la caja puede alargarse por debajo del tunel central de la transmisión.
La mecatrónica de las GS7D, para gestionar la presión del aceite y los cambios de marcha según la conducción, es muy parecida, y los dos embragues de cada caja son húmedos sumergidos en aceite, para mejorar la refrigeración y la longevidad en comparación con las cajas secas.
De las cajas GS7D36BG y GS7D43LG hay poca información y es confusa, así que este documento puede contener algún error.
La GS7D36SG seria la versión estándar para motores potentes. La GS7D36BG seria una versión reforzada para mejorar la disipación del calor, y la GS7D43LG seria una versión reforzada “Large / Heavy Duty” para soportar mayor par motor.
Por ello, la GS7D43LG tiene los componentes internos (embragues y discos) reforzados para soportar mejor motores más deportivos y vehículos más pesados con tracción integral (xDrive) y, debido a todo ello, es ligeramente más pesada que la GS7D36SG.
Y la GS7D43LG acostumbra también a tener una configuración de marchas enfocada a aprovechar mejor el par motor a bajas revoluciones en motores turbo de gran cilindrada.
Es importante señalar que BMW ha dejado de utilizar las cajas DKG en sus modelos más recientes y, actualmente, las ha sustituido por dos alternativas diferentes:
Las GS7D han sido sustituidas por las nuevas y más eficientes DCT y HDT porque las antiguas GS7D no podían integrar un motor eléctrico en su interior, como la HDT. Y al utilizar las HDT, también se utilizan las DCT para unificar componentes, porque la mayoria son comunes y así son más fáciles de fabricar.
Además, las DCT / HDT son transversales y ocupan mucho menos espacio que las GS7D longitudinales.
Gracias a la 7HDT400 prácticamente toda la gama de X1 U11 y X2 U10 tiene etiquetas ECO, ya que el motor eléctrico de 48 V va dentro de la misma carcasa, cosa que en las cajas GS7D no es posible por falta de espacio.
Como identificar las GS7D
Estas cajas de cambios tienen nombres con un formato similar a GS7D36SG. La estructura del nombre es la siguiente:
Las tres son cajas de cambios automáticas, de 7 marchas, de doble embrague y fabricadas por Magna (Getrag).
Así, la caja GS7D36SG es una caja estándar, con un par motor máximo de 360 Nm.
La GS7D36BG es una caja reforzada para soportar mejor el calor, con un par motor máximo de 360 Nm.
Y la caja GS7D43LG es una caja reforzada para soportar más par motor, con un par motor máximo de 450 Nm.
La caja GS7D36SG
Es una caja de cambios de doble embrague, muy conocida y utilizada en BMW M, y soporta altas revoluciones y un par motor máximo considerable, hasta los 360 Nm, aunque según algunas fuentes aguanta hasta los 400 Nm y más sin problemas. Se distingue por una carcasa más compacta y un carter más pequeño, se utilizó en modelos M en general, en motores de 6 cilindros en línea y V8 atmosféricos.
Hay 2 variantes y, aunque mecánicamente comparten la mayoria de componentes internos y el mismo kit de mantenimiento (aceite DCTF-1 y filtros), las carcasa y campanas de acoplamiento al bloque motor varian ligeramente.
Esto sucede porque los modelos Exx (M3 E90/E92, 335is, 135i, Z4 35is) utilizan motores como el S65 V8, o los N54/N55 (6 cilindros en línia) y la campana de la caja está diseñada para encajar en estos motores. En cambio, los modelos Fxx (M3 F80, M4 F82, M2 F87) utilizan el motor S55 que tiene puntos de atornillado ligeramente diferentes, por lo que la campana de la caja varia ligeramente.
Aprovechando que había que rediseñar la campana de la caja en los modelos Fxx, también se rediseñaron las tuberías del aceite de refrigeración de la caja, y la ubicación de los intercambiadores de calor, lo que cambió los puertos de salida y las protuberancias de la carcasa. Y se tuvieron que mover los conectores eléctricos y la ubicación de la unidad de control (mecatrónica), lo que obligó a modificar la forma externa para proteger los componentes.
La 1a variante se utilizó en los modelos:
*Foto de una caja GS7D36SG de la 1a variante para los modelos Exx. Se aprecia que es bastante más larga que una 7DCT300/400. La campana de la izquierda es para el volante de masas y la conexión al motor. Detrás de la tapa de la izquierda hay los dos embragues.
La 2a variante se utilizó en los modelos:
En este documento explicamos que los M3/M4 F80/F82/F83 llevaban cajas GS7D36SG. Hemos localizado algún documento de BMW donde se indica que en realidad llevaban las GS7D36BG, pero en webs de componentes como RealOEM y otras se detalla que llevan la GS7D36SG como se indica aquí. Lo lógico seria pensar que BMW acierta y RealOEM se equivoca pero, sabiendo que coge los datos de ETK y otras webs oficiales de BMW, y viendo en los desguaces que las cajas realmente son GS7D36SG, consideramos que los M3/M4 F80/F82/F83 llevaban cajas GS7D36SG, aunque queda la duda.
*Foto de una caja GS7D36SG de la 2a variante para los modelos Fxx.
Además, hay que indicar que la caja GS7D36SG según la codificación de BMW, en realidad es la caja 7DCI600 (S) según la codificación de Getrag (ahora Magna).
Para Getrag, el nombre DCI significa Dual Clutch Inline, que traducido es doble embrague en línea porque la caja está en línea con el motor y va atornillada a él.
La “S” significa que es para el motor S55/S65.
Y, como curiosidad, aunque BMW dice que la caja soporta un par máximo de 360 a 400 Nm, según Getrag la caja 7DCI600 aguanta hasta 600 Nm.
La caja GS7D36BG
La GS7D36BG es una versión reforzada de la caja GS7D36SG para aguantar mejor el calor y durante más tiempo. Oficialmente también soporta un par motor máximo de hasta los 360 Nm, aunque aguanta hasta los 400 Nm y más sin problemas.
La GS7D36BG del M5 tiene la carcasa reforzada y mucho más voluminosa y robusta que la GS7D36SG de los M3/M4, los ejes internos reforzados y los embragues de mayor diámetro para aguantar el par motor del V8 biturbo desde bajas revoluciones.
La letra “B” de su nombre significa “Benzin/High Torque (gasolina de alto par motor)”, y hace referencia a que es la variante de cigüeñal utilizada en motores S63 del M5/M6. También indica que es la variante con los ratios de las marchas, el software y las válvulas específicos para el motor V8 biturbo. Es decir, que la GS7D36BG del M5 F10 tiene unas relaciones de cambio diferentes a la GS7D36SG del M3 E92.
*Foto de una caja GS7D36BG.
La GS7D36BG se utilizó en los modelos:
Ver el comentario sobre los M3/M4 F80/F82/F83 que hemos detallado en el capítulo sobre la GS7D36SG.
Además, hay que indicar que la caja GS7D36BG según la codificación de BMW, en realidad es la caja 7DCI600 (B) según la codificación de Getrag (ahora Magna).
Para Getrag, el nombre DCI significa Dual Clutch Inline, que traducido es doble embrague en línea porque la caja está en línea con el motor y va atornillada a él.
La “B” significa que tiene la carcasa más grande y musculada con embragues más grandes para el motor S63 (V8).
Y, como curiosidad, aunque BMW dice que la caja soporta un par máximo de 360 a 400 Nm, según Getrag la caja 7DCI600 aguanta hasta 600 Nm.
La caja GS7D43LG
Es una variante reforzada de la GS7D36BG, y soporta un par motor máximo superior de hasta los 430 Nm oficialmente, aunque según algunas fuentes aguanta hasta los 500 Nm sin problemas.
Se introdujo cuando los elevados pares motor de los motores turbo empezaron a comprometer la fiabilidad de la GS7D36SG/BG en condiciones de uso extremo o competición.
La letra “L” de su nombre significa “Large/Heavy Duty (grande, alta carga)”. Tiene una capacidad de disipación térmica superior y materiales internos especiales para competición, con una máxima resistencia térmica y mecánica.
Hay fuentes que indican que la GS7D43LG se utilizó en los M5 F10 y M6 F06/F12/F13, pero es incorrecto porque utilizaron la GS7D36BG.
Tambien indican que se utilizó en los M4 G82 pre-LCI y LCI (M4 Competition, M4 Competition M xDrive, M4 CSL) pero también es incorrecto porque utilizan una caja con convertidor de par ZF 8HP.
Hay quien dice que el que el M4 F82 M4 GTS lleva la caja GS7D43LG, pero en RealOEM y otras webs, tanto de repuestos como de desguaces, dicen que lleva la GS7D36SG como los demás M4 F82.
También se dice que las adaptaciones de competición (Customer Racing) del M4 F82 M4 GT4 llevan la GS7D43LG, lo que es muy posible, pero no tenemos manera de comprobarlo.
Y por último, se dice que el M4 G82 M4 GT4 también lleva la GS7D43LG, aunque esto ya lo vemos más complicado porque las versiones “normales” del M4 G82 llevan una caja de convertidor de par ZF 8HP y debe ser bastante caro y complicado adaptarlo todo para poder llevar una caja de doble embrague GS7D.
Además, hay que indicar que la caja GS7D43LG según la codificación de BMW, en realidad es la caja 7DCI700 según la codificación de Getrag (ahora Magna).
Para Getrag, el nombre DCI significa Dual Clutch Inline, que traducido es doble embrague en línea porque la caja está en línea con el motor y va atornillada a él.
La 7DCI700 es una evolución reforzada de la 7DCI600 y está diseñada pensando en los motores S55, con un sistema de lubrificación interna optimizado, y los materiales de los sincronizadores y los discos de embrague son de mayor fricción para soportar el abuso térmico y obtener la máxima resistencia.
La 7DCI700 soporta un par motor máximo de 700 Nm, y picos de carga superiores. BMW la llama GS7D43LG porque está homologada para un par motor superior al de la GS7D36SG/BG.
Como curiosidad, es bueno saber que también existe una caja Magna Getrag 7DCL750. Es similar a la 7DCI700, pero mientras la 7DCI700 tiene la caja atornillada al motor, la 7DCL750 tiene la caja de cambios separada del motor y situada en el eje posterior para equilibrar el peso.
Por eso, la letra “L” de su nombre significa “Longitudinal Transaxle”, es decir, longitudinal detrás del eje posterior.
Esta caja la utilizan los modelos:
Externamente, la carcasa cambia completamente. En las versiones de Ferrari y Mercedes tienen una forma mucho más maciza para alojar el diferencial dentro de la misma carcasa de la caja.
Otras cajas GS7D / 7DCI
Hemos detectado cajas GS7D70SG (componente 28.00-7843817-01) en M5 F10 y M6 F06/F12/F13 con motores S63 en desguaces internacionales. Según parece, seria la equivalente a la Getrag 7DCI700, con un par máximo de 700 Nm, pero no sabemos que diferencias tiene con la GS7D36BG o la GS7D43LG, en el caso que las tenga. Pero cuando buscamos los componentes 7843817, 7843823, etc., RealOEM nos dice que estos códigos son de la caja GS7D36BG, así que la GS7D70SG aparentemente seria la misma caja que la GS7D36BG.
También nos consta que existe la Getrag 7DCI900, pero no que tenga un equivalente en BMW.
Mantenimiento de las GS7D
Las cajas GS7D de doble embrague también necesitan mantenimiento para mantener la suavidad de funcionamiento y evitar costosas averías en el motor eléctrico o en los embragues, aunque muchas veces se diga que el aceite es “de por vida”.
Estas cajas, y más las GS7D36BG y GS7D43LG que soporta mayor par, generan mucho calor y el aceite degradado pierde sus propiedades de refrigeración y viscosidad.
Se recomienda un cambio del aceite de la caja de cambios cada 60.000 / 80.000 km dependiendo del estado, o cada 5 / 6 años, para asegurar su buen funcionamiento, aunque si el vehículo se utiliza en circuito o está reprogramado para aumentar el par, debería hacerse cada 40.000 km.
Pero no es solo vaciar por completo el aceite y volverlo a rellenar con aceite nuevo. Una revisión correcta debería incluir:
*Foto del carter y los filtros de una caja GS7D36SG de doble embrague. Se puede ver el carter del aceite (1), el tornillo (2) para purgar el aceite, la bomba de aspiración (4) y elevación del aceite, el filtro interno (6) del carter y de la bomba de aspiración, el filtro de presión (8), el tornillo de cierre (9), y tornillos varios (3, 5, 7).
Todos estos cambios son necesarios por ser cajas bañadas en aceite. El aceite se usa para refrigerar y lubricar, pero también para arrastrar las impurezas y evitar la corrosión, porque las partes que se tocan y friccionan se degradan y desgastan, sobretodo los embragues, provocando limaduras y restos que contaminan el aceite.
Estas limaduras en suspensión dentro del aceite, aunque sean microscópicas, pueden obstruir los pequeños conductos de la unidad de control hidráulica, lo que se conoce por mecatrónica. Si esto pasase, podría generar errores de lectura y provocar errores en la selección de marchas o cambios bruscos imprevistos.
En el siguiente post se detallan y explican los modelos de cajas de cambio 7DCT y 7HDT de los X1 U11 y X2 U10. “Guía de cajas de cambio de los X1 U11 y X2 U10”:
https://www.bmwfaq.org/threads/las-cajas-de-cambios-del-x1-ix1-u11-y-x2-ix2-u10.1074823/
Saludos.
PDF: Como funciona un cambio automático de doble embrague.pdf 609,9 KB
Es este post hablaremos de como funcionan las cajas de cambio de doble embrague y de como cambian las marchas paso a paso, de las ventajas y desventajas que tienen, de los fabricantes de vehículos que las utilizan, entre ellas BMW, de las familias 7DCT, 7HDT, GS7D, etc., de como identificarlas y de como mantener estas cajas.
El doble embrague simplificado
La manera más simple posible de explicar un cambio de doble embrague es:
El eje de salida del motor entra en la caja de cambios. Dentro hay 2 embragues y 2 ejes, uno superior y otro inferior. La función de los embragues es desviar la fuerza del motor hacia uno de los dos ejes.
Si actua el primer embrague, la fuerza se desvia hacia el eje inferior donde, mediante engranajes, actuan las marchas impares.
Si actua el segundo embrague, la fuerza se desvia hacia el eje superior donde, mediante engranajes, actuan las marchas pares.
Solo puede actuar un embrague a la vez. Solo puede girar un eje a la vez.
Al final de cada eje hay un engranaje que lo conecta a un eje de salida. Los dos ejes estan conectados al eje final pero, en un momento concreto, solo uno de los dos transmite la fuerza. El eje final es el encargado de transferir la fuerza de la caja a las ruedas o a la transmisión del vehículo.
El doble embrague en detalle
Un cambio automático de doble embrague se puede describir como dos cajas de cambios manuales trabajando juntas dentro de una misma carcasa. Y su éxito reside en la rapidez del cambio y en la continuidad de la aceleración.
A diferencia de un cambio manual convencional, el sistema de doble embrague divide las marchas en dos grupos:
- El eje 1 o Odd (impar) que controla las marchas impares (1a, 3a, 5a y 7a),
- El eje 2 o Even (par) que controla las marchas pares (2a, 4a y 6a), y la marcha atrás.
Estos ejes están dispuestos de forma concéntrica, con el eje 1 Odd en el interior, y el eje 2 Even en el exterior. El eje 2 está vacio por dentro y en su interior tiene el eje 1. Los dos ejes puede girar, pero no se tocan entre si. De esta forma ocupan poco espacio.
Cada eje tiene su propio embrague independiente, y cuando se arranca el vehículo en primera, el embrague de las marchas impares se acopla (se cierra), y la inteligencia del coche (la unidad mecatrónica) preselecciona la segunda marcha en el otro eje, aunque el embrague de las marchas pares sigue abierto (desconectado).
Cuando el vehículo está a punto de cambiar de 1a a 2a se realizan 3 cambios casi inmediatos:
- El embrague de las marchas impares se abre y se desconecta,
- Simultáneamente, el embrague de las marchas pares se cierra y se conecta (se acopla),
- Como la 2a ya estaba preseleccionada o embragada previamente, el cambio dura milisegundos.
La interrupción de la fuerza hacia las ruedas es mínima, casi instantánea, por lo que la sensación de vacio que tienen otros cambios automáticos se reduce mucho.
Ventajas y desventajas
Este sistema de doble embrague tiene ventajas e inconvenientes, como todos los sistemas.
En la parte positiva o ventajosa podríamos decir permite cambios de marcha muy rápidos que prácticamente no afectan a la velocidad, consume menos combustible y es más eficaz que un cambio con convertidor de par, y al tener una respuesta más rápida permite una conducción más dinámica y deportiva.
En la parte negativa, los cambios automáticos de doble embrague son caros de fabricar y reparar al ser más complejos, son más pesados que una caja manual y, a baja velocidad o en maniobras de aparcamiento, pueden hacer pequeños tirones.
Todo el proceso de abrir y cerrar embragues, sincronizadores y de hacer girar ejes y engranajes está gestionado por un sistema hidráulico y electrónico (la unidad mecatrónica) que predice cual será la siguiente marcha según si el vehículo acelera (prepara la marcha superior), o frena (prepara la marcha inferior).
Pero si de golpe el vehículo hace una maniobra inesperada para el sistema, por ejemplo frenar de golpe cuando el vehículo está preparado para acelerar, el cambio de doble embrague puede tardar más en reaccionar porque tiene que quitar la marcha superior que ya tenía preparada y preseleccionada antes de poder poner la nueva marcha correcta. Un ejemplo sería un vehículo que va en 2a y tiene preseleccionada la 3a. De golpe, frena, y tiene que quitar la 3a, preseleccionar la 1a, quitar la 2a y, por último, activar la 1a.
Funcionamiento paso a paso del doble embrague
En la siguiente foto, a la izquierda, el motor de combustión, el eje de salida del motor, que gira y hace girar al volante de masas (Flywheel) que viene a continuación.
Para simplificar y que se entienda mejor, diremos que “Te” es el eje de entrada y “Tr” el eje de salida de la caja, porque en el esquema no tienen nombre, pero en realidad “Te” es el torque o par motor de entrada a la caja (y de salida del motor), y “Tr” el par motor de salida de la caja (y de entrada a la transmisión).
*Esquema de una caja de doble embrague (Dual Clutch Transmission System).
El eje de entrada al volante es el “Te” y, dentro del volante, hay los dos embragues (Clutches). El primer embrague Cl1 Odd (impar) está conectado al eje interior central que va hacia la derecha, y el segundo embrague Cl2 Even (par) está conectado al eje exterior central, que rodea el eje interior y que también va hacia la derecha.
Los ejes centrales son dos ejes concéntricos, uno interior y otro exterior abierto que envuelve al primero. Ambos ejes no se tocan y no están conectados. Son los ejes primarios.
*Foto simulada de los dos ejes concéntricos. El eje interior está conectado al embrague Cl1 y los engranajes de las marchas 1a, 3a, y 5a, y el eje exterior al embrague Cl2 y los engranajes de las marchas 2a, 4a y 6a.
El embrague Cl1 Odd es para las marchas impares, y el embrague Cl2 Even para las pares.
Embrague Cl1
Cuando el primer embrague Cl1 se cierra, en realidad se abre o expande mecánicamente para contactar con el volante de masas (Flywheel) y girar con él. Esto hace que el eje central interior primario también gire con ellos.
*Esquema de una caja de doble embrague (Dual Clutch Transmission System).
En el extremo derecho del eje central interior primario están los engranajes de las marchas, el 1p para la primera marcha, el 3p para la tercera, y el 5p para la quinta. En el ejemplo representamos un cambio de 6 velocidades. Si tuviera una 7a velocidad, estaría al lado de la 5a.
Estos tres engranajes, que podríamos llamar primarios (por eso son 1p, 3p y 5p), tienen dimensiones diferentes para poder transmitir más par motor (fuerza, las marchas bajas) o más velocidad (las marchas altas). Están conectados al eje interior central primario y, cuando el embrague Cl1 está cerrado y el eje primario gira, giran con él.
Cada engranaje primario (1p, 3p y 5p) está engranado a un engranaje secundario (en la parte inferior, 1s, 3s, 5s) que también gira. Y cada engranaje secundario tiene un sincronizador que lo acopla o desacopla a un eje secundario, el eje Odd o impar.
En función de la marcha activa, uno de los tres engranajes está conectado mediante el sincronizador al eje Odd y lo hace girar.
El eje Odd está conectado al engranaje de salida Wo (Wheel Odd), y lo hace girar. El engranaje Wo está engranado al engranaje Wd y, si el Wo gira, el Wd también.
Por último, el engranaje Wd esta soldado al eje de salida “Tr”, de forma que cuando Wd gira, “Tr” también gira.
El eje de salida “Tr” de la caja de cambios está conectado a la transmisión o a las ruedas del vehículo.
*El mismo esquema pero en una vista más realista. El embrague Cl1 está cerrado, y el anillo 1s también. Este esquema tiene 4 errores importantes: 1) el eje central en la realidad nunca está conectado al engranaje Wd [a la derecha de 2p], 2) los engranajes del centro son abajo 2p, 4p, 6p, y arriba 2s, 4s, 6s, 3) los engranajes de la derecha, los superiores son 1p, 3p, 5p y los inferiores son 1s, 3s, 5s, y 4) los sincronizadores o anillos de los engranajes 1s, 3s y 5s están cerrados simultáneamente, cuando esto es imposible, ya que solo puede estar cerrado 1 de los 3.
Embrague Cl2
Cuando el segundo embrague Cl2 se cierra, en realidad se abre o expande mecánicamente para contactar con el volante de masas (Flywheel) y girar con él. Esto hace que el eje central exterior primario también gire con ellos.
*Esquema de una caja de doble embrague (Dual Clutch Transmission System).
En el eje central exterior primario, más o menos en el centro del diagrama, están los engranajes de las marchas, el 2p para la segunda marcha, el 4p para la cuarta, y el 6p para la sexta. Aquí también estaría la marcha atrás, con un inversor que no está representada en el dibujo.
Estos tres engranajes, que podríamos llamar primarios, tienen dimensiones diferentes para poder transmitir más par motor (fuerza, las marchas bajas) o más velocidad (las marchas altas). Están conectados al eje exterior central primario y, cuando el embrague Cl2 está cerrado y el eje primario gira, giran con él.
Cada engranaje primario esta engranado a un engranaje secundario (en la parte superior) que también gira. Y cada engranaje secundario tiene un sincronizador que lo acopla o desacopla a un eje secundario, el eje Even o par.
En función de la marcha activa, uno de los tres engranajes está conectado mediante el sincronizador al eje Even y lo hace girar.
El eje Even está conectado al engranaje de salida We (Wheel Even), y lo hace girar. El engranaje We está engranado al engranaje Wd y, si el We gira, el Wd también.
Por último, el engranaje Wd esta soldado al eje de salida “Tr”, de forma que cuando Wd gira, “Tr” también gira.
Y el eje de salida “Tr” de la caja de cambios está conectado a la transmisión o a las ruedas del vehículo.
El resumen es que la fuerza del motor que se transmite a la transmisión o las ruedas depende de si se cierra el embrague Cl1 o el embrague Cl2, y de la marcha seleccionada: las marchas impares (1a, 3a, 5a, 7a) para el embrague Cl1, y las marchas pares (2a, 4a, 6a) para el embrague Cl2.
El engranaje Wd siempre gira, ya sea porque recibe la fuerza del engranaje We o del engranaje Wo. Como solo puede haber un embrague cerrado (Cl1 ó Cl2) no hay peligro de que los dos engranajes We y Wo transmitan fuerza a la vez. Y mientras uno transmite la fuerza del motor, el otro gira libremente sin fuerza.
Como cambia las marchas
A continuación se detalla la secuencia para pasar de la 1a a la 2a marcha, primero preseleccionándola, después haciendo el cambio, dejando activa la 2a y, por último, preseleccionando la 3a marcha.
*Esquema de una caja de doble embrague con la 1a marcha activa. La línea roja marca el movimiento desde la entrada (izquierda) hasta la salida (derecha). El embrague Cl1 esta cerrado y en contacto con el volante de masas (Flywheel), por lo que ambos giran igual que el eje de salida del motor. Al girar el Cl1, hace girar el eje interior hacia el engranaje 1p que también gira. Este 1p hace girar el 1s y, como el sincronizador está cerrado, obliga al eje secundario Odd a girar, lo que hace girar también al engranaje W Odd. Y este hace girar al engranaje Wd, trasladando la fuerza de entrada del motor hace el eje de salida Tr de la caja de cambios.
*Una vez la 1a está activada, el cambio preselecciona la 2a marcha, cerrando el sincronizador del engranaje 2s. Ver la línea verde.
*El siguiente paso es pasar de la marcha activa a la preseleccionada. Para ello hay que abrir el embrague Cl1, para que deja de girar, y cerrar el embrague Cl2, para que empiece a girar. El eje central interior deja de girar y de transmitir la fuerza del motor y, simultáneamente, el eje central exterior empieza a girar, transmitirndo la fuerza al engranaje 2p, este al 2s y, con el sincronizador del 2s cerrado, al eje Even, al engranaje W Even y, finalmente, al engranaje Wd y al eje de salida Tr.
*Así queda establecido el nuevo circuito con la 2a marcha activa, el embrague Cl2 cerrado y girando, el eje central exterior y los engranajes 2p y 2s girando, el sincronizador cerrado, y el eje Even, los engranajes W Even y Wd y el eje de salida Tr girando.
*Por último, se preselecciona la 3a marcha cerrando el sincronizador del engranaje 3s.
¿Y si tenemos 7 marchas?
En el ejemplo que hemos utilizado, el cambio solo tiene 6 marchas, pero los cambios actuales de doble embrague acostumbran a tener 7 marchas y, con 7 marchas, el funcionamiento es exactamente el mismo y la distribución interna sigue el mismo principio lógico de separación de ejes (pares e impares), pero con una gestión más compleja de los piñones para que haya más espacio para la 7a marcha, cuyo engranaje se ubica al lado del engranaje de la 5a marcha.
Una séptima marcha permite que el vehículo circule a velocidad de autopista con unas revoluciones del motor muy bajas, lo que mejora el consumo y el confort acústico.
En los vehículos con motores pequeños o con bajo par motor y cajas de doble embrague de 7 marchas (como el VW 1.5 TSI), se acostumbra a utilizar embragues en seco para reducir pérdidas por fricción. En cambio, en vehículos con motores muy potentes y de elevado par motor, habitualmente se utilizan embragues bañados en aceite para gestionar mejor el calor.
El engranaje de la marcha atrás acostumbra a estar en el eje de las marchas pares, y utiliza un engranaje adicional para invertir de marcha.
Si hubiera hibridación en la caja de cambios (como en la caja Magna / Getrag 7HDT400), el motor eléctrico acostumbra a conectase mediante un engranaje al eje de las marchas pares.
¿Que marcas utilizan el doble embrague?
La caja de cambios de doble embrague, conocida por Dual-Clutch Transmission (DCT), es muy popular entre los fabricantes de vehículos pero, por cuestiones de márketing la mayoría de marcas le cambian el nombre comercial, para que parezcan diferentes:
- Las marcas Seat, Cupra, Skoda y Volkswagen utilizan el nombre comercial DSG, que significa Direct Shift Gearbox. Es un nombre muy famoso que popularizó la tecnología.
- La marca Audi, del mismo grupo que Volkswagen también utiliza una caja de doble embrague DSG, pero utiliza el nombre de S Tronic para diferenciarse como marca premium.
- La marca Porsche utiliza el nombre comercial de PDK, que significa Porsche Doppel Kupplungsgetriebe. Está considerada una de las mejores y más rápidas.
- Las marcas Hyundai y Kia utilizan el nombre genérico de DCT, en versiones de 6 (6DCT), 7 (7DCT) y 8 (8DCT) marchas según el modelo.
- Mercedes-Benz utiliza el nombre comercial de 7G-DCT y 8G-DCT en sus modelos de tracción delantera Clase A, Clase B, CLA y GLA.
- El grupo Renault y Alpine utilizan el nombre Efficient Dual Clutch (EDC) en sus modelos Clio, Megane o Alpine 110.
- Ford utilizaba el nombre comercial de Powershift en sus modelo Fiesta y Focus, aunque en algunos mercados ha vuelto al convertidor de par.
- Alfa Romeo utiliza el nombre de TCT, que significa Twin Clutch Transmission, en sus modelos Giulietta, MiTo y Tonale.
- Las marcas asiáticas también utilizan cajas de cambio de doble embrague, con el nombre genérico de DCT.
- Ferrari utiliza también el doble embrague en todos sus modelos actuales, desde el California, en versiones de 7 u 8 marchas con el nombre genérico de DCT.
- Lamborghini utiliza el doble embrague con el nombre comercial de LDF, que significa Lamborghini Doppia Frizione, en sus modelos Huracan y Revuelto.
La mayoria de estos cambios están fabricados por Magna (antigua Getrag), ZF o BorgWarner y, después, las marcas de vehículos las adaptan a sus motores.
BMW utiliza las cajas DCT (con varios nombres)
El grupo BMW y Mini utiliza los nombres comerciales de DCT / HDT, DKG, M-DCT y Steptronic.
- El nombre DCT (7DCT) lo utiliza en los modelos con motor transversal y caja de doble embrague con tracción delantera o total, como los Serie 1 F40 (118i, 120i, excepto el M135i), los Serie 2 Gran Coupé y Active Tourer, y los X1 F48 y U11, y X2 F39 y U10 de gasolina y diesel).
- El nombre HDT (7HDT) lo utiliza en los mismos modelos anteriores, pero en sus versiones con hibridación ligera, añadiendo un pequeño motor eléctrico engranado dentro de la caja de doble embrague.
- El nombre DKG (abreviatura de Doppel Kupplungs Getriebe que significa transmisión de doble embrague), pero también el nombre de M-DCT, los utiliza para sus cajas automáticas de carácter deportivo, en sus modelos M2 F87 (la generación anterior a la actual), M3 E90/E92 (V8) y F80, M4 F82/F83, M5 / M6 F10 y F06/F12/F13 (V8 biturbo), y en el Z4 sDrive 35i / 35is E89. La DKG fue la joya de la corona de BMW M durante años, pero en los últimos años la ha retirado en muchos modelos grandes o potentes.
- BMW también utiliza el nombre Steptronic, pero para cajas de convertidor de par ZF 8HP, no en cajas de doble embrague, en sus modelos actuales M2 G87, M3 G80/G81, M4 G82, M5 G90, en los X3 M, X4 M, X5 M, X6 M y el XM, en los Serie 3, 4, 5, 7, y 8, y en el Z4 M40i.
A modo de resumen general, BMW utiliza cajas DCT / HDT en sus modelos con motor transversal, y en sus modelos con motor longitudinal antes utilizaba cajas DKG y ahora cajas con convertidor de par.
Que modelos de DCT utiliza BMW
En los modelos con caja de cambios de doble embrague DCT utiliza las cajas Magna (Getrag) 7DCT300 y 7DCT400.
En los modelos con doble embrague HDT e hibridación ligera en la misma caja, utiliza la caja Magna 7HDT400.
Y en los modelos con caja de cambios DKG de doble embrague utiliza las cajas Magna GS7D36SG y GS7D43LG.
Las cajas 7DCT300 y 7DCT400
Las cajas Magna Getrag 7DCT300 y 7DCT400 se utilizan en vehículos con motores transversales, y tracción delantera o total, como los Serie 1 F40 (118i, 120i, excepto el M135i), los Serie 2 Gran Coupé y Active Tourer, y los X1 F48 y U11, y X2 F39 y U10 TdE gasolina y diesel).
Se utilizan exclusivamente en vehículos de la plataforma UKL de tracción delantera y total. En vehículos de tracción trasera, como los Serie 3 y superiores, utilizan las cajas de convertidor de par ZF 8HP de 8 marchas, o las antiguas DKG de doble embrague y 7 marchas, que eran longitudinales y mucho más grandes.
Las dos cajas son muy parecidas, tienen una estructura común y pequeños motores eléctricos enganchados a la carcasa que mueven directamente los selectores, los embragues, los engranajes y los sincronizadores. Utilizan 3 ejes secundarios para hacer que la caja sea muy corta y ocupe poco espacio en motores transversales. Y los dos embragues de cada caja son húmedos, es decir bañados en aceite para soportar mejor el calor, y están situados a la entrada de la caja.
El número indica el par motor máximo que pueden soportar: 320 Nm la 7DCT300 y 400 Nm la 7DCT400, por lo que cambia el grosor o el material de ciertos engranajes y discos de embrague para aguantar más fuerza (par motor en Nm).
Estas cajas representan la última generación de la família 7DCT de Magna y se han diseñado para corregir los puntos débiles de las antiguas cajas con los embragues en seco. Antiguamente en este rango de potencia, entre 300 y 400 Nm (en realidad es fuerza y par motor o torque), se intentaban hacer cajas en seco para ahorrar costes y peso. Pero los fabricantes se dieron cuenta de que había muchas quejas de tirones y de averías prematuras. Por ese motivo, Magna ha cambiado las cajas secas por las húmedas, refrigeradas y enfriadas por aceite.
La caja 7DCT300
La 7DCT300 es una de las cajas más eficientes del mercado. En lugar de utilizar una bomba hidráulica constantemente funcionando que consume mucha energía, utiliza pequeños motores eléctricos para mover los embragues y los sincronizadores / anillos solo cuando es necesario, consumiendo menos de 30 W, el equivalente a una bombilla pequeña. Este es el secreto de su eficiencia, su funcionamiento inteligente.
*Foto de una caja 7DCT300. Se aprecia lo compacta que es. La parte de la izquierda es donde están los dos embragues y donde se conecta al motor.
Aguanta un par motor de hasta 320 Nm, los embragues son húmedos (Wet Clutch), bañados en aceite, y se utiliza en los X1 F48 y U11, en los X2 F39 y U10, Mini Cooper y Serie 1 F40 (118i), sobretodo de gasolina.
La caja 7DCT400
La 7DCT400 es la hermana mayor reforzada de la 7DCT300, y estructuralmente es idéntica, pero con componentes internos más resistentes para aguantar el empuje de motores más potentes, con hasta 400 Nm de fuerza, como los modelos M35i, pero también en los diesel.
*Foto de una caja 7DCT400. Externamente es idéntica a la 7DCT300.
Aguanta un par motor de hasta 400 Nm, los embragues son húmedos (Wet Clutch), bañados en aceite, y se utiliza en los X1 F48 y U11, en los X2 F39 y U10, Mini John Cooper Works (JCW) y Serie 1 F40, sobretodo diesel y en los M35i de gasolina.
También se usa en algunos modelos de Renault, y en algunas marcas chinas de gama alta.
Al ser húmeda, es mucho más suave al arrancar, y mucho más resistente al sobrecalentamiento en ciudad que la 7DCT300.
La caja 7HDT400
La 7HDT400 es una evolución de la 7DCT400 a la cual se le ha añadido un pequeño motor eléctrico integrado dentro de la carcasa del cambio. Y se cambia en el nombre la “D” de Dual (DCT) por la “H” de Hybrid (HDT).
*Foto de una caja 7HDT400. Se aprecian las similitudes y diferencias con las 7DCT300/400. El bloque gris del centro, es el motor eléctrico, y el módulo estriado de la parte inferior derecha es la TCU o unidad de control.
Aguanta un par motor de hasta 400 Nm, los embragues son húmedos (Wet Clutch), bañados en aceite y con un motor eléctrico de 48 V, y se utiliza en los X1 U11 y en los X2 U10 Mild Hybrid, como los s20i/d, x20i/d y los x23i/d.
El motor eléctrico no está en línea con el eje, sino que está en paralelo y se acopla al eje secundario par (el de las marchas pares) mediante un juego de engranajes fijo. Esto significa que siempre que el eje de las marchas pares gire, el motor eléctrico girará. Así, mientras no haya demanda de apoyo del motor eléctrico o en las frenadas, este motor funcionará como generador y recuperará la energía del movimiento, produciendo electricidad, que servirá para cargar la batería de alta tensión
Es por este motivo que el motor eléctrico puede arrancar el motor de combustión y ya no es necesario un motor de arranque, lo que permite ahorrar espacio. Pero lo que no puede hacer el motor eléctrico (en los Mild Hybrid) es mover el vehículo por si solo.
Al estar el motor eléctrico conectado al mismo eje que el motor de combustión, sus pares motor (Nm) se pueden sumar cuando los dos están funcionando, por ejemplo cuando actua el Boost.
El apoyo del motor eléctrico ayuda a eliminar el retraso del turbo (turbo lag), y a funcionar como un boost en momentos de alta demanda de potencia, por ejemplo en un adelantamiento.
El motor eléctrico de la HDT es de tamaño pequeño, y se acopla al eje par para ahorrar espacio. Ocupa un espacio que en la DCT está vacio, y la carcasa entera de la HDT tiene prácticamente las mismas dimensiones que la carcasa de la DCT, lo que permite instalarla en el pequeño espacio de los vehículos compactos.
Estas cajas 7HDT400 se están convirtiendo en un estándar entre los Mild Hybrid, y se utilizan en varios BMW, pero también en vehiculos del grupo Stellantis, como los Peugeot 3008 y 5008, y los Alfa Romeo Tonale.
Mantenimiento de las 7DCT y 7HDT
Las cajas híbridas 7HDT generan mucho calor interno a causa del motor eléctrico integrado y la única manera eficiente de controlar la temperatura es mediante un circuito de aceite refrigerante.
Tanto las 7DCT como las 7HDT, son muy robustas, refinadas y eficientes pero, al ser húmedas, el mantenimiento es muy importante y, por eso, necesitan un cambio periódico del aceite de la caja cada 80.000 / 120.000 km dependiendo del estado, o cada 8 años, para asegurar su buen funcionamiento, aunque otras fuentes lo rebajan a 60.000 km.
En las 7HDT es vital utilizar un aceite con baja conductividad eléctrica especificado por el fabricante, ya que un aceite genérico podría dañar el motor eléctrico integrado.
Ver también más adelante en “Mantenimiento de las GS7D”.
Las cajas GS7D36SG, GS7D36BG y GS7D43LG
Las cajas GS7D36SG, GS7D36BG y GS7D43LG son de la familia DKG (Doppel Kupplungs Getriebe), que es del tipo DCT o de doble embrague, pero se utilizaban en generaciones anteriores de BMW. También están fabricadas por Magna, la empresa que compró la antigua Getrag.
Ambas son de doble embrague, por lo que son parecidas a las 7DCT300/400, aunque las DCT son para la plataforma UKL de BMW, de vehículos con motor delantero transversal y tracción delantera o total, y las GS7D son para la plataforma CLAR de BMW, de vehículos con motor delantero longitudinal y tracción trasera o total, donde la caja puede alargarse por debajo del tunel central de la transmisión.
La mecatrónica de las GS7D, para gestionar la presión del aceite y los cambios de marcha según la conducción, es muy parecida, y los dos embragues de cada caja son húmedos sumergidos en aceite, para mejorar la refrigeración y la longevidad en comparación con las cajas secas.
De las cajas GS7D36BG y GS7D43LG hay poca información y es confusa, así que este documento puede contener algún error.
La GS7D36SG seria la versión estándar para motores potentes. La GS7D36BG seria una versión reforzada para mejorar la disipación del calor, y la GS7D43LG seria una versión reforzada “Large / Heavy Duty” para soportar mayor par motor.
Por ello, la GS7D43LG tiene los componentes internos (embragues y discos) reforzados para soportar mejor motores más deportivos y vehículos más pesados con tracción integral (xDrive) y, debido a todo ello, es ligeramente más pesada que la GS7D36SG.
Y la GS7D43LG acostumbra también a tener una configuración de marchas enfocada a aprovechar mejor el par motor a bajas revoluciones en motores turbo de gran cilindrada.
Es importante señalar que BMW ha dejado de utilizar las cajas DKG en sus modelos más recientes y, actualmente, las ha sustituido por dos alternativas diferentes:
- En los modelos más potentes, como los M3 G80 y M5 F90 y modelos de mucho par motor y tracción trasera o total, las ha sustituido por cajas con convertidor de par, como las ZF 8HP de 8 velocidades, por ser más suaves en el día a día y muy resistentes.
- En modelos más compactos con motores delanteros transversales y tracción delantera, como el Serie 1 F40 y el X1 U11 o X2 U10, las ha sustituido por las cajas Magna Getrag 7DCT300/400 y 7HDT400 también de doble embrague, pero con 7 velocidades y priorizando la eficiencia.
Las GS7D han sido sustituidas por las nuevas y más eficientes DCT y HDT porque las antiguas GS7D no podían integrar un motor eléctrico en su interior, como la HDT. Y al utilizar las HDT, también se utilizan las DCT para unificar componentes, porque la mayoria son comunes y así son más fáciles de fabricar.
Además, las DCT / HDT son transversales y ocupan mucho menos espacio que las GS7D longitudinales.
Gracias a la 7HDT400 prácticamente toda la gama de X1 U11 y X2 U10 tiene etiquetas ECO, ya que el motor eléctrico de 48 V va dentro de la misma carcasa, cosa que en las cajas GS7D no es posible por falta de espacio.
Como identificar las GS7D
Estas cajas de cambios tienen nombres con un formato similar a GS7D36SG. La estructura del nombre es la siguiente:
Dígito | Explicación y valores |
G | De “Getriebe”, que se puede traducir por transmisión o caja de cambios. |
S | De cambio “Sequential”, traducido secuencial. Significa que las marchas se cambian secuencialmente, de 1 en 1. Lo contrario es un cambio “en H”, donde las marchas se pueden cambiar de 2 en 2, por ejemplo de 4a a 2a o de 3a a 1a. |
7 | Es el número de marchas o velocidades hacia adelant. |
D | De Doppel Kupplungs Getriebe, doble embrague. |
YY | Son 2 dígitos que indican el par motor (torque) máximo que soporta la caja de cambios. 36: Un máximo de 360 / 400 Nm. 43: Un máximo de 430 / 500 Nm. 70: Un máximo de 700 Nm |
T | Una letra que indica el formato de la caja. S: Para cajas Standard (normales o estándar) con los motores S65 y S55. B: Para cajas Benzin / High Torque con motores S63 (V8). L: Para cajas Large / Heavy Duty (reforzadas para alta carga). |
G | Es el fabricante de la caja, en esta caso “G” de Getrag, aunque ahora el fabricante se llama Magna, la empresa que compró Getrag. |
Las tres son cajas de cambios automáticas, de 7 marchas, de doble embrague y fabricadas por Magna (Getrag).
Así, la caja GS7D36SG es una caja estándar, con un par motor máximo de 360 Nm.
La GS7D36BG es una caja reforzada para soportar mejor el calor, con un par motor máximo de 360 Nm.
Y la caja GS7D43LG es una caja reforzada para soportar más par motor, con un par motor máximo de 450 Nm.
La caja GS7D36SG
Es una caja de cambios de doble embrague, muy conocida y utilizada en BMW M, y soporta altas revoluciones y un par motor máximo considerable, hasta los 360 Nm, aunque según algunas fuentes aguanta hasta los 400 Nm y más sin problemas. Se distingue por una carcasa más compacta y un carter más pequeño, se utilizó en modelos M en general, en motores de 6 cilindros en línea y V8 atmosféricos.
Hay 2 variantes y, aunque mecánicamente comparten la mayoria de componentes internos y el mismo kit de mantenimiento (aceite DCTF-1 y filtros), las carcasa y campanas de acoplamiento al bloque motor varian ligeramente.
Esto sucede porque los modelos Exx (M3 E90/E92, 335is, 135i, Z4 35is) utilizan motores como el S65 V8, o los N54/N55 (6 cilindros en línia) y la campana de la caja está diseñada para encajar en estos motores. En cambio, los modelos Fxx (M3 F80, M4 F82, M2 F87) utilizan el motor S55 que tiene puntos de atornillado ligeramente diferentes, por lo que la campana de la caja varia ligeramente.
Aprovechando que había que rediseñar la campana de la caja en los modelos Fxx, también se rediseñaron las tuberías del aceite de refrigeración de la caja, y la ubicación de los intercambiadores de calor, lo que cambió los puertos de salida y las protuberancias de la carcasa. Y se tuvieron que mover los conectores eléctricos y la ubicación de la unidad de control (mecatrónica), lo que obligó a modificar la forma externa para proteger los componentes.
La 1a variante se utilizó en los modelos:
- M3 E90/E92/E93 LCI con el motor S65. Fué el primer modelo en utilizarla, en sustitución de la caja manual secuencial SMG.
- Serie 3 E92 LCI 335is, modelos no M.
- Serie 1 E82 135i.
- Z4 E89 sDrive35i/is.
*Foto de una caja GS7D36SG de la 1a variante para los modelos Exx. Se aprecia que es bastante más larga que una 7DCT300/400. La campana de la izquierda es para el volante de masas y la conexión al motor. Detrás de la tapa de la izquierda hay los dos embragues.
La 2a variante se utilizó en los modelos:
- M3 F80 LCI con el motor S55.
- M4 F82/F83, en los modelos M4 y M4 GTS, con el motor S55.
- M2 F87 LCI, en los modelos M2, M2 Competition y M2 CS.
En este documento explicamos que los M3/M4 F80/F82/F83 llevaban cajas GS7D36SG. Hemos localizado algún documento de BMW donde se indica que en realidad llevaban las GS7D36BG, pero en webs de componentes como RealOEM y otras se detalla que llevan la GS7D36SG como se indica aquí. Lo lógico seria pensar que BMW acierta y RealOEM se equivoca pero, sabiendo que coge los datos de ETK y otras webs oficiales de BMW, y viendo en los desguaces que las cajas realmente son GS7D36SG, consideramos que los M3/M4 F80/F82/F83 llevaban cajas GS7D36SG, aunque queda la duda.
*Foto de una caja GS7D36SG de la 2a variante para los modelos Fxx.
Además, hay que indicar que la caja GS7D36SG según la codificación de BMW, en realidad es la caja 7DCI600 (S) según la codificación de Getrag (ahora Magna).
Para Getrag, el nombre DCI significa Dual Clutch Inline, que traducido es doble embrague en línea porque la caja está en línea con el motor y va atornillada a él.
La “S” significa que es para el motor S55/S65.
Y, como curiosidad, aunque BMW dice que la caja soporta un par máximo de 360 a 400 Nm, según Getrag la caja 7DCI600 aguanta hasta 600 Nm.
La caja GS7D36BG
La GS7D36BG es una versión reforzada de la caja GS7D36SG para aguantar mejor el calor y durante más tiempo. Oficialmente también soporta un par motor máximo de hasta los 360 Nm, aunque aguanta hasta los 400 Nm y más sin problemas.
La GS7D36BG del M5 tiene la carcasa reforzada y mucho más voluminosa y robusta que la GS7D36SG de los M3/M4, los ejes internos reforzados y los embragues de mayor diámetro para aguantar el par motor del V8 biturbo desde bajas revoluciones.
La letra “B” de su nombre significa “Benzin/High Torque (gasolina de alto par motor)”, y hace referencia a que es la variante de cigüeñal utilizada en motores S63 del M5/M6. También indica que es la variante con los ratios de las marchas, el software y las válvulas específicos para el motor V8 biturbo. Es decir, que la GS7D36BG del M5 F10 tiene unas relaciones de cambio diferentes a la GS7D36SG del M3 E92.
*Foto de una caja GS7D36BG.
La GS7D36BG se utilizó en los modelos:
- M5 F10.
- M6 F06/F12/F13.
Ver el comentario sobre los M3/M4 F80/F82/F83 que hemos detallado en el capítulo sobre la GS7D36SG.
Además, hay que indicar que la caja GS7D36BG según la codificación de BMW, en realidad es la caja 7DCI600 (B) según la codificación de Getrag (ahora Magna).
Para Getrag, el nombre DCI significa Dual Clutch Inline, que traducido es doble embrague en línea porque la caja está en línea con el motor y va atornillada a él.
La “B” significa que tiene la carcasa más grande y musculada con embragues más grandes para el motor S63 (V8).
Y, como curiosidad, aunque BMW dice que la caja soporta un par máximo de 360 a 400 Nm, según Getrag la caja 7DCI600 aguanta hasta 600 Nm.
La caja GS7D43LG
Es una variante reforzada de la GS7D36BG, y soporta un par motor máximo superior de hasta los 430 Nm oficialmente, aunque según algunas fuentes aguanta hasta los 500 Nm sin problemas.
Se introdujo cuando los elevados pares motor de los motores turbo empezaron a comprometer la fiabilidad de la GS7D36SG/BG en condiciones de uso extremo o competición.
La letra “L” de su nombre significa “Large/Heavy Duty (grande, alta carga)”. Tiene una capacidad de disipación térmica superior y materiales internos especiales para competición, con una máxima resistencia térmica y mecánica.
Hay fuentes que indican que la GS7D43LG se utilizó en los M5 F10 y M6 F06/F12/F13, pero es incorrecto porque utilizaron la GS7D36BG.
Tambien indican que se utilizó en los M4 G82 pre-LCI y LCI (M4 Competition, M4 Competition M xDrive, M4 CSL) pero también es incorrecto porque utilizan una caja con convertidor de par ZF 8HP.
Hay quien dice que el que el M4 F82 M4 GTS lleva la caja GS7D43LG, pero en RealOEM y otras webs, tanto de repuestos como de desguaces, dicen que lleva la GS7D36SG como los demás M4 F82.
También se dice que las adaptaciones de competición (Customer Racing) del M4 F82 M4 GT4 llevan la GS7D43LG, lo que es muy posible, pero no tenemos manera de comprobarlo.
Y por último, se dice que el M4 G82 M4 GT4 también lleva la GS7D43LG, aunque esto ya lo vemos más complicado porque las versiones “normales” del M4 G82 llevan una caja de convertidor de par ZF 8HP y debe ser bastante caro y complicado adaptarlo todo para poder llevar una caja de doble embrague GS7D.
Además, hay que indicar que la caja GS7D43LG según la codificación de BMW, en realidad es la caja 7DCI700 según la codificación de Getrag (ahora Magna).
Para Getrag, el nombre DCI significa Dual Clutch Inline, que traducido es doble embrague en línea porque la caja está en línea con el motor y va atornillada a él.
La 7DCI700 es una evolución reforzada de la 7DCI600 y está diseñada pensando en los motores S55, con un sistema de lubrificación interna optimizado, y los materiales de los sincronizadores y los discos de embrague son de mayor fricción para soportar el abuso térmico y obtener la máxima resistencia.
La 7DCI700 soporta un par motor máximo de 700 Nm, y picos de carga superiores. BMW la llama GS7D43LG porque está homologada para un par motor superior al de la GS7D36SG/BG.
Como curiosidad, es bueno saber que también existe una caja Magna Getrag 7DCL750. Es similar a la 7DCI700, pero mientras la 7DCI700 tiene la caja atornillada al motor, la 7DCL750 tiene la caja de cambios separada del motor y situada en el eje posterior para equilibrar el peso.
Por eso, la letra “L” de su nombre significa “Longitudinal Transaxle”, es decir, longitudinal detrás del eje posterior.
Esta caja la utilizan los modelos:
- Ferrari 458 Italia / Speciale, el 488 GTB / Pista, el F12 Berlinetta, el California / California T, y el LaFerrari.
- Mercedes-Benz AMG GT, incluyendo las variantes Coupé, S, C, R, y Black Series, y el SLS AMG.
- Ford GT (a partir del 2017), en su V6 Ecoboost.
Externamente, la carcasa cambia completamente. En las versiones de Ferrari y Mercedes tienen una forma mucho más maciza para alojar el diferencial dentro de la misma carcasa de la caja.
Otras cajas GS7D / 7DCI
Hemos detectado cajas GS7D70SG (componente 28.00-7843817-01) en M5 F10 y M6 F06/F12/F13 con motores S63 en desguaces internacionales. Según parece, seria la equivalente a la Getrag 7DCI700, con un par máximo de 700 Nm, pero no sabemos que diferencias tiene con la GS7D36BG o la GS7D43LG, en el caso que las tenga. Pero cuando buscamos los componentes 7843817, 7843823, etc., RealOEM nos dice que estos códigos son de la caja GS7D36BG, así que la GS7D70SG aparentemente seria la misma caja que la GS7D36BG.
También nos consta que existe la Getrag 7DCI900, pero no que tenga un equivalente en BMW.
Mantenimiento de las GS7D
Las cajas GS7D de doble embrague también necesitan mantenimiento para mantener la suavidad de funcionamiento y evitar costosas averías en el motor eléctrico o en los embragues, aunque muchas veces se diga que el aceite es “de por vida”.
Estas cajas, y más las GS7D36BG y GS7D43LG que soporta mayor par, generan mucho calor y el aceite degradado pierde sus propiedades de refrigeración y viscosidad.
Se recomienda un cambio del aceite de la caja de cambios cada 60.000 / 80.000 km dependiendo del estado, o cada 5 / 6 años, para asegurar su buen funcionamiento, aunque si el vehículo se utiliza en circuito o está reprogramado para aumentar el par, debería hacerse cada 40.000 km.
Pero no es solo vaciar por completo el aceite y volverlo a rellenar con aceite nuevo. Una revisión correcta debería incluir:
- Utilizar un aceite específico para caja de cambios de doble embrague (DCTF-1+ o similar).
- Cambiar el filtro de presión (número 8 en la foto). Tiene forma de cartucho, está en un lateral y es vital para retener las partícules metálicas del desgaste de los embragues.
- Cambiar el filtro interno del carter (número 6 en la foto). Situado dentro del carter, filtra el aceite cuando es aspirado hacia la parte superior de la caja. Según modelos, muchas veces hay que quitar la tapa inferior del carter para poder sustituir este filtro.
- Limpiar los imanes del carter que atraen las limaduras y restos metálicos.
- Cambiar la junta del carter, e incluso los tornillos, para que no tengan holguras y supuren aceite con el tiempo.
- Realizar un calibrado de las válvulas y los embragues mediante un software de diagnóstico para adaptar la caja al nuevo aceite después de realizar todos los cambios.
*Foto del carter y los filtros de una caja GS7D36SG de doble embrague. Se puede ver el carter del aceite (1), el tornillo (2) para purgar el aceite, la bomba de aspiración (4) y elevación del aceite, el filtro interno (6) del carter y de la bomba de aspiración, el filtro de presión (8), el tornillo de cierre (9), y tornillos varios (3, 5, 7).
Todos estos cambios son necesarios por ser cajas bañadas en aceite. El aceite se usa para refrigerar y lubricar, pero también para arrastrar las impurezas y evitar la corrosión, porque las partes que se tocan y friccionan se degradan y desgastan, sobretodo los embragues, provocando limaduras y restos que contaminan el aceite.
Estas limaduras en suspensión dentro del aceite, aunque sean microscópicas, pueden obstruir los pequeños conductos de la unidad de control hidráulica, lo que se conoce por mecatrónica. Si esto pasase, podría generar errores de lectura y provocar errores en la selección de marchas o cambios bruscos imprevistos.
En el siguiente post se detallan y explican los modelos de cajas de cambio 7DCT y 7HDT de los X1 U11 y X2 U10. “Guía de cajas de cambio de los X1 U11 y X2 U10”:
https://www.bmwfaq.org/threads/las-cajas-de-cambios-del-x1-ix1-u11-y-x2-ix2-u10.1074823/
Saludos.
PDF: Como funciona un cambio automático de doble embrague.pdf 609,9 KB
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