mini|300px|Caja de cambios semiautomática DSG (con embrague doble) de Volkswagen
Una transmisión semiautomática es un tipo de transmisión mecánica de varias velocidades en la que parte de su accionamiento está automatizado (típicamente, la activación del embrague), pero aún se requiere la intervención manual del conductor para poner en marcha el vehículo desde un punto muerto o para cambiar de marcha. La mayoría de las transmisiones semiautomáticas utilizadas en automóviles y motocicletas se basan en transmisiones manuales o manuales secuenciales convencionales, pero utilizan un sistema de embrague automatizado. Sin embargo, algunas transmisiones semiautomáticas también se han basado en transmisiones automáticas hidráulicas estándar (equipadas con convertidor de par y engranajes epicicloidales).
Entre sus denominaciones específicas se incluyen manual sin embrague, manual automática, manual de embrague automático,https://www.youtube.com/watch?v=XC29R9CSx-M y cambio con levas. Estos sistemas facilitan al conductor los cambios de marcha al operar el sistema de embrague automáticamente, generalmente a través de un interruptor que activa un actuador o servosistema, al tiempo que requiere que el conductor cambie de marcha manualmente. Esto contrasta con una caja de cambios con preselector, en la que el conductor acciona el embrague y selecciona la siguiente relación de cambio, pero el cambio de marcha dentro de la transmisión se realiza automáticamente.
El primer uso de transmisiones semiautomáticas fue en automóviles, y su popularidad aumentó a mediados de la década de 1930 cuando fueron ofrecidas por varios fabricantes estadounidenses. Aunque menos comunes que las transmisiones automáticas hidráulicas tradicionales, las transmisiones semiautomáticas se han seguido utilizando en varios modelos de automóviles y motocicletas, manteniéndose en producción al inicio del . El accionamiento del cambio mediante levas se ha utilizado en varios coches de carreras, y se introdujeron por primera vez en 1989 para controlar el mecanismo de cambio de marcha electrohidráulico del Ferrari 640 de Fórmula 1. Actualmente, se usa en una gran variedad de tipos de coches de carreras de primer nivel, como los Fórmula 1, INDYCAR LLC y campeonatos de turismos. Otras aplicaciones incluyen motocicletas, camiones, autobuses y algunos vehículos ferroviarios.
Diseño y funcionamiento Los cambios semiautomáticos facilitan el manejo de la palanca de cambios, al eliminar la necesidad de presionar un pedal o una palanca de embrague al mismo tiempo que se cambia de marcha. Dependiendo de su construcción mecánica, de su diseño y de su antigüedad, un vehículo con cambio semiautomático puede disponer de distintos tipos de accionamiento asistido, que pueden ser hidráulico, neumático, electromagnético, con motores eléctricos o una combinación de cualquiera de ellos. Están controlados por un simple interruptor, un pulsador, o una leva, y son gestionados por sistemas electromecánicos o mediante un procesador electrónico. Para efectuar un cambio de marcha, el conductor simplemente tiene que mover la palanca de cambios. En consecuencia, la mayoría de los automóviles que tienen una transmisión semiautomática no están equipados con un pedal de embrague estándar. Del mismo modo, la mayoría de las motocicletas con transmisión semiautomática no están equipadas con una maneta de embrague convencional en el manillar.
Transmisiones manuales sin pedal de embrague mini|300px|Sistema Saxomat de Volkswagen
La mayoría de las transmisiones semiautomáticas se basan en transmisiones manuales convencionales, pero generalmente se operan con un embrague automático u otro tipo de mecanismo de transmisión parcialmente automatizado. Una vez que el embrague se automatiza, la transmisión se vuelve semiautomática. Sin embargo, estos sistemas aún requieren la selección manual de marchas por parte del conductor. Este tipo de transmisión se denomina "manual sin embrague" o "manual automatizada".
La mayoría de las transmisiones semiautomáticas de los automóviles de pasajeros más antiguos conservan la palanca de cambios con la disposición normal de las marchas en "H" propia de una transmisión manual. De manera similar, las transmisiones semiautomáticas de las motocicletas más antiguas conservan la palanca de cambio de pie convencional, como en una motocicleta con una transmisión totalmente manual. Sin embargo, los sistemas semiautomáticos en los nuevos modelos de motocicletas, automóviles y otros tipos de vehículos a menudo utilizan métodos de selección de marcha como levas de cambio cerca del volante de dirección o pulsadores en el manillar.http://www.eecs.ucf.edu/seniordesign/su2015fa2015/g05/files/SDI/1.%20InitialDocument.pdfhttps://can-am.brp.com/content/dam/canam-spyder/Canada/English/MY2014/Documents/Lineup/2014_RT%20Spec%20Sheet%20EN.pdf
A lo largo de los años se han utilizado varias formas diferentes de actuadores para automatizar el funcionamiento del embrague, desde embragues hidráulicos, neumáticos y electromecánicos hasta operados por una bomba de vacío,http://hudsonterraplane.com/tech/other/DrivemasterServiceInformation.pdf un sistema electromagnético e incluso embragues centrífugos. Varios fabricantes también han utilizado los acopladores hidráulicos (utilizados con mayor frecuencia y anteriormente en las primeras transmisiones automáticas), generalmente junto con algún tipo de embrague de fricción mecánico, para evitar que el motor se pare cuando el vehículo se detiene.
Un diseño típico de transmisión semiautomática puede funcionar usando un sensor de efecto Hall o micro interruptores para detectar la marcha solicitada cuando se usa la palanca de cambios. La salida de estos sensores, combinada con la salida de un sensor conectado a la caja de cambios que mide su velocidad y marcha actuales, se alimenta una unidad de control de transmisión, centralita electrónica, unidad de control de motor, microprocesador u otro tipo de sistema de control electrónico, que determina la sincronización y el par óptimos necesarios para un acoplamiento suave del embrague.
La unidad de control electrónico acciona un actuador, que activa y desactiva el embrague de manera suave. En algunos casos, el embrague es accionado por un servomotor acoplado a la disposición de engranajes de un actuador lineal, que, a través de un cilindro hidráulico lleno de fluido oleohidráulico del sistema de frenos, desacopla el embrague. En otros casos, el actuador del embrague interno puede ser completamente eléctrico, de forma que el actuador del embrague principal es accionado por un motor eléctrico o un solenoide, o incluso neumático, cuando el actuador del embrague es un actuador neumático que lo desacopla.
El sistema denominado Autostick fue una transmisión semiautomática introducida por Volkswagen en algunos de sus modelos de 1968. Comercializado como "Volkswagen Automatic Stickshift", era una transmisión manual convencional de tres velocidades conectada a un sistema de embrague automático operado por vacío. La parte superior de la palanca de cambios se diseñó para poder presionar y activar fácilmente un interruptor eléctrico al ser tocado por la mano del conductor. Cuando se presionaba, el interruptor accionaba una electroválvula de 12 voltios, que a su vez desconectaba el actuador del embrague de vacío, desacoplando así el embrague y permitiendo el cambio entre marchas. Con la mano del conductor retirada de la palanca de cambios, el embrague se volvía a acoplar automáticamente. La transmisión también estaba equipada con un convertidor de par, lo que permitía que el automóvil funcionase al ralentí estando detenido como con una caja automática, así como detenerse y arrancar desde parado en cualquier marcha.
Transmisiones manuales automatizadas
thumb|250px|Volante de un Ferrari F430 que usa pulsadores para cambiar de marchas, un ejemplo de coche con cambio semiautomático
A partir de finales de la década de 1990, los fabricantes de automóviles introdujeron lo que ahora se llama transmisión robotizada o transmisión manual automatizada (AMT por sus siglas en inglés, "Automated Manual Transmission"), que es mecánicamente similar y tiene sus raíces en los sistemas de transmisión manual sin embrague anteriores. Una AMT funciona de la misma manera que las transmisiones manuales semiautomáticas y sin embrague más antiguas, pero con dos excepciones: permite operar el embrague y cambiar de marcha de forma automática, y no usa un convertidor de par. El cambio se realiza automáticamente desde una unidad de control de transmisión (TCU) o manualmente desde la perilla de cambios o desde las levas montadas detrás del volante. Las AMT combinan la eficiencia de combustible de las transmisiones manuales con la facilidad de cambio de las transmisiones automáticas. Su mayor desventaja es la relativamente poca suavidad del cambio debido a que la TCU desacopla totalmente el embrague mecánico con gran rapidez, lo que se nota fácilmente como una pequeña "sacudida". Algunos fabricantes de transmisiones han intentado resolver este problema utilizando anillos sincronizadores de gran tamaño y no abriendo completamente el embrague durante el cambio, lo que funciona en teoría, pero a partir de 2007, no ha habido coches de producción en serie con tales funciones. En los automóviles de pasajeros, las transmisiones asistidas modernas generalmente tienen seis velocidades (aunque algunas tienen siete) y unas relaciones de cambio bastante largas. En combinación con un programa de cambio inteligente, esto puede reducir significativamente el consumo de combustible. En general, hay dos tipos de AMT: AMT integrados y AMT complementarios. Las AMT integradas se diseñaron con este propósito, mientras que las AMT complementarias son conversiones de transmisiones manuales estándar.
Una transmisión manual automatizada también puede incluir un modo completamente automático en el que el conductor no necesita accionar el cambio en absoluto. Estas transmisiones pueden describirse como una transmisión manual estándar con un embrague automatizado y control de cambio de marcha automatizado, lo que les permite operar de la misma manera que las transmisiones automáticas tradicionales. La TCU cambia de marcha automáticamente si, por ejemplo, el motor alcanza su límite de revoluciones. El cambio también se puede configurar a un modo manual sin embrague en el que se puede cambiar hacia arriba o hacia abajo utilizando un selector de cambios montado en la consola central o en unas levas de cambio junto al volante. Tiene un costo menor que las transmisiones automáticas convencionales.
Estas transmisiones no deben confundirse con las transmisiones automáticas "manumáticas", que se comercializan con nombres de marca como "Tiptronic", "Steptronic", "Sportmatic" y "Geartronic". Si bien estos sistemas parecen a simple vista similares a un cambio semiautomático asistido, tienen un diseño más parecido a las transmisiones automáticas clásicas que a las transmisiones manuales.
Transmisiones manuales secuenciales Varias transmisiones semiautomáticas utilizadas por motocicletas y coches de carreras en realidad se basan mecánicamente en cajas manuales secuenciales. Las transmisiones semiautomáticas de motocicletas generalmente omiten la palanca del embrague, pero conservan la palanca de cambios convencional con el pie y el talón.