Una transmisión manual pilotada, también llamada transmisión robotizada o manual automatizada (con las siglas por su denominación en inglés), es un tipo de transmisión para vehículos a motor. En esencia se trata de un cambio manual equipado con un actuador automático que acciona el embrague y/o engranajes.
Las primeras versiones de estas transmisiones eran semiautomáticas en operación, como Autostick de Volkswagen, que controla el embrague automáticamente y en ocasiones un actuador se activa de forma electromecánica, hidráulica, neumática o por vacío,Drivemaster Service Information hudsonterraplane.com pero sigue necesitando interacción del conductor. Estos sistemas, que requerían interacción manual del conductor también se denominaban manual sin embrague. Hay versiones modernas de este sistema que son totalmente automáticas, como Selespeed y la Easytronic, que controlan tanto el embrague como los conjuntos de engranajes automáticamente, todo gestionado por la ECU, sin necesidad de intervención humana.
El uso de cambios pilotados o robotizados para transmisiones manuales automáticas en automóviles de turismo incrementó desde mediados de la década de 1990, como una alternativa más deportiva a la transmisión automática hidráulica. Durante la década de 2010, estas transmisiones fueron siendo reemplazadas por las de caja de cambios de doble embrague, aunque siguieron utilizándose en vehículos pequeños para el mercado de Europa y mercados en vías de desarrollo, como la India, donde tiene más éxito que las transmisiones automáticas convencionales y CVT, debido a su bajo coste.
Funcionamiento miniaturadeimagen|Sistema neumático automatizado para vehículos pesados de mercancías. La unidad de control electrónico, mediante actuadores adecuados, permite los movimientos de embrague y la selección y acoplamiento de los engranajes de forma autónoma. Esta unidad de control realiza el proceso de apertura del embrague, el cambio de la relación de transmisión y la posterior reposición del embrague. Durante esta operación, se notifica a la unidad de control del motor, a través de la red CANbus, que ignora la solicitud de par motor del pedal del acelerador para dejar caer las revoluciones si se incrementa la marcha o por acelerar el motor en cambios descendentes, de forma similar a como lo hace el doble embrague. La acción de los actuadores es generalmente eléctrica o hidráulica. El actuador eléctrico suele tener la ventaja de un menor peso y un menor coste mientras que el actuador hidráulico se caracteriza por una velocidad de acción más elevada. Por ejemplo, muchos coches deportivos producidos por Ferrari y Maserati están equipados con actuadores hidráulicos de Magneti Marelli, mientras que los coches Smart tienen actuadores eléctricos.
Normalmente este tipo de cajas de cambios se asocian a un doble modo de funcionamiento: manual o automático. En modo completamente automático, la unidad de control también se encarga de la decisión de los cambios de marcha. En modo manual, el conductor elige el engranaje que se quiere enganchar mediante una palanca similar a la tradicional o con botones o levas colocadas en el volante.
Difusión La caja de cambios robotizada, en su versión actual, se introdujo a mediados de los años noventa. Muchos fabricantes de automóviles la han adoptado, por ejemplo Alfa Romeo, Ferrari, Citroën, Smart y otros. Normalmente se ofrece en versiones especiales de modelos existentes con caja de cambios totalmente manual para ofrecer a los clientes una sensación de mayor deportividad simulando la conducción de monoplazas de Fórmula 1, así como una mayor practicidad, ya que el pedal del embrague no está presente.
La simplificación de la caja de cambios robotizada respecto a la caja de cambios automática está ampliamente aceptada, incluso por los expertos: en realidad, y aunque parecen superficialmente dos sistemas similares (especialmente para el usuario), tienen una estructura y un funcionamiento tecnológicamente diferentes.https://www.latuaauto.com/cambio-robotizzato-o-automatico-5251.html
Diseño Las transmisiones manuales automatizadas pueden ser semiautomáticas o completamente automáticas. En los últimos años, se han utilizado varios sistemas diferentes para automatizar el embrague y/o cambio de marchas, pero generalmente se utiliza uno de los siguientes métodos de accionamiento para el embrague y el cambio: accionamiento hidráulico o electrohidráulico,https://aftermarket.zf.com/go/en/sachs/products/cars-and-vans/clutch-systems/clutch-actuation-systems/https://scholarsmine.mst.edu/cgi/viewcontent.cgi?referer=https://www.google.com/&httpsredir=1&article=6463&context=masters_theses electromecánico, neumático,https://www.zf.com/products/en/trucks/products_29275.htmlhttps://www.mme-motorsport.com/en/files/default/manuals/clutch_actuator.pdfhttps://data.epo.org/publication-server/rest/v1.0/publication-dates/19890719/patents/EP0324553NWA1/document.html electromagnético,https://www.electronicshub.org/electromagnetic-actuators/http://www.123seminarsonly.com/Seminar-Reports/2017-03/127929536-Automatic-Electromagnetic-Clutch.pdf o incluso puramente eléctrico mediante un motor eléctrico.
El cambio de engranajes, el accionamiento del embrague, el tiempo de cambio y la concordancia de revoluciones están bajo control automatizado mediante los sensores electrónicos, los ordenadores y los actuadores. Al cambiar de marcha, el conductor selecciona el engranaje deseado con la palanca de cambio, mientras que los sensores y actuadores electrónicos conectados a un TCU (ordenador de transmisión) o microprocesador accionarán automáticamente el embrague y el acelerador para que coincidan con revoluciones y volver a embragar en milisegundos. La transferencia de par y potencia a las ruedas motoras también se controlará electrónicamente. La mayoría de implementaciones modernas de esta transmisión funcionan en un modo secuencial, donde el conductor solo puede subir o bajar una marcha cada vez. Sin embargo, no es el caso de todas las transmisiones modernas. Por ejemplo, la transmisión «SMG» de BMW y la transmisión «F1» de Ferrari pueden saltar marchas tanto en bajadas como en subidas, al seleccionar las marchas manualmente mediante las levas del volante, como se ve en la mayoría de transmisiones modernas. Las transmisiones manuales más antiguas sin embrague (mayoritariamente anteriores a la década de 1990) conservarán los cambios de patrón H, más la puerta de cambios, y requerirán que el conductor seleccione manualmente las relaciones de transmisión necesarias. El embrague, sin embargo, será una unidad servocontrolada, conectada a varios actuadores, un solenoide y unos sensores que controlan el embrague automáticamente.
Otro medio alternativo de automatización del embrague es el sistema de «embrague por cable». Este utiliza generalmente un actuador eléctrico y sensores electrónicos, que sustituyen la conexión de embrague mecánico o la conexión de embrague hidráulico, para controlar el posicionamiento del embrague, sustituyendo completamente el enlace hidráulico entre el embrague mecánico y el propio pedal para un único actuador electromecánico.https://www.pistonheads.com/news/ph-explains/what-is-a-clutch-by-wire-system-ph-explains/38935
Dependiendo de la construcción y el diseño mecánicos, algunas transmisiones manuales automáticas (sobre todo modernas) cambiarán de marcha automáticamente los puntos adecuados (como una transmisión automática convencional), mientras que los manuales tradicionales semiautomáticos y sin embrague requieren que el conductor seleccione manualmente el engranaje incluso cuando el motor está en línea recta, ya que solo automatizan parte de la transmisión (es decir, el embrague) y no cambiarán la marcha por sí solas. A pesar de la semejanza superficial, las transmisiones manuales automatizadas difieren significativamente en cuanto al funcionamiento interno y la sensación del conductor respecto a una manumática, esta última es una transmisión automática (los automáticos utilizan un convertidor de par como enlace entre la transmisión y el motor, en lugar de un embrague como en un cambio manual automatizado) con la posibilidad de anular el ordenador de la transmisión automática y accionar los cambios manualmente.Electric Gearshift Actuator - MAGNETI MARELLI
Uso en turismos miniaturadeimagen|Palanca de cambios BMW SMG-II (de 2000 a 2006).
La transmisión manual pilotada tiene sus orígenes en las primeras transmisiones manuales sin embrague que empezaron a aparecer en coches de producción masiva en los años cuarenta y cincuenta. Un primer ejemplo de esta transmisión se introdujo con el Hudson Commodore en 1942, llamado Drive-Master. Esta unidad fue una transmisión semiautomática temprana, basada en el diseño de una transmisión manual convencional que utilizaba un sistema de embrague accionado por vacío servocontrolado, con tres modos de cambio de marcha diferentes, con solo tocar un botón; cambio manual y accionamiento manual de embrague (totalmente manual), cambio manual con accionamiento automático de embrague (semiautomático) y cambio automático con accionamiento automático de embrague (totalmente automático).http://hudsonterraplane.com/tech/other/DrivemasterServiceInformation.pdf
Otro ejemplo es el Citroën DS de 1955, que utilizaba una transmisión de 4 velocidades BVH. Esta transmisión semiautomática utilizaba un embrague automatizado, que se accionaba hidráulicamente. La selección de engranajes también usaba un sistema hidráulico, sin embargo, el conductor debe seleccionar manualmente la relación de marcha. La transmisión manual de 3 velocidades Renault Dauphine de 1956 estaba disponible con un embrague automático Ferlec opcional, que utilizaba un sistema de embrague accionado electromagnéticamente. Otras transmisiones manuales sin embrague eran el NSU Ro 80 de 1967 (Fichtel & Sachs de 3 velocidades) y el Porsche 911 de 1967 (Sportomatic de 4 velocidades), que utilizaban embragues accionados al vacío y convertidores de par hidráulicos. El Volkswagen Beetle de 1968 y el Volkswagen Karmann Ghia ofrecieron una transmisión Autostick de 3 velocidades, que utilizaba un interruptor eléctrico conectado a un solenoide para accionar el servo de embrague de vacío electroneumático.https://www.caranddriver.com/news/a15366473/shift-this-a-history-of-porsches-sportomatic-tiptronic-and-pdk-transmissions/https://www.caranddriver.com/reviews/a15143072/1968-porsche-911-sportomatic-archived-road-test-review/
En 1963, Renault pasó del embrague automático a una transmisión Jager de 3 velocidades completamente automática, que consistía en una unidad de control electromecánica que accionaba el embrague y el cambio, convirtiéndolo efectivamente en una de las primeras transmisiones manuales automatizadas. La transmisión Jager se controlaba mediante pulsadores electrónicos montados en un tablero.
La transmisión automática Isuzu NAVi5 de 5 velocidades se introdujo en la berlina media Isuzu Aska de 1984 (exclusiva del mercado japonés). Esta transmisión, diseñada originalmente para camiones, se basaba en una transmisión manual con la adición de actuadores hidráulicos para la palanca de cambios y el embrague. Las versiones iniciales no permitían la selección directa de las relaciones de transmisión, sino que solo permitían a los conductores bloquear marchas más altas (según muchas transmisiones automáticas tradicionales). Las versiones posteriores añadieron un modo manual, que permitía al conductor controlar la selección de marchas.