Ya está disponible en el Mercedes-Benz E 350 BlueTEC.
La primera transmisión automática de nueve velocidades con convertidor de par, la 9G-TRONIC, ya es una realidad que se equipa en el E 350 BlueTEC, convirtiéndose en uno de los modelos diésel de seis cilindros más eficientes en combustible de su clase.
La nueva transmisión 9G-TRONIC ha sido diseñada para ser montada en modelos de tracción trasera, tracción a las cuatro ruedas, híbridos y sistemas de propulsión híbridos plug-in, tanto en casi todas las series de modelos y motores actuales, como en los que llegarán en los próximos años.
En el E 350 BlueTEC, que está disponible en Berlina y Estate, ya se ofrece equipado con esta transmisión, por lo que el motor diésel V6 de 252 CV de potencia máxima, tiene un consumo medio de combustible de 5,3 l/100 kilómetros (en el Estate, 5,5 l/100 km), lo que corresponde a las emisiones de CO2 de 138 gr/km (Estate: 144 gr/km). Como resultado, los nuevos modelos con la transmisión 9G-TRONIC socavan a sus predecesores en términos de consumo y emisiones de CO2. El mayor número de engranajes y el engranaje de relación de dispersión ayuda a aumentar la comodidad del coche y permite una mejora importante en términos de conversión de potencia del motor en tracción.
Por un lado, la reducción general en la velocidad del motor mejora la comodidad en los niveles de ruidos, vibraciones y asperezas (NVH), y por otro lado, también reduce el ruido externo hasta 4 dB. El consumo de combustible del E 350 BlueTEC 9G-TRONIC principalmente se ha logrado como resultado del alto nivel de eficiencia de la transmisión. Los tiempos de cambio y de reacción más cortos aseguran una espontaneidad óptima combinada con una extraordinaria facilidad de desplazamiento. En el modo manual y «S», en particular, la 9G-TRONIC responde significativamente más espontáneamente y aumenta el placer de conducir.
El novedoso sistema de control directo permite cambios de marcha apenas perceptibles cortas. La combinación de una doble turbina con un amortiguador de torsión y la tecnología de péndulo centrífugo en el convertidor de par, junto con una relación de engranaje extendida del diferencial, permite alcanzar velocidades más altas con velocidades bajas del motor, lo que se traduce en ser capaz de conducir a 120 km/h en 9ª marcha a sólo 1.350 rpm.
En el caso de la transmisión automática de 9 velocidades, los ingenieros también se han centrado en el área de la «construcción compacta y ligera». A pesar de disponer de dos marchas adicionales y un par motor máximo de hasta 1.000 Nm, la nueva transmisión automática requiere un menor espacio de instalación que su predecesora y también es más ligero de peso. La carcasa del convertidor de par está hecha de aluminio ligero, mientras que la caja de la transmisión, con el cárter de aceite de plástico de peso optimizado, está hecha de una aleación de magnesio aún más ligero.
Un análisis computarizado y una maqueta hicieron posible la realización de este objetivo con sólo cuatro sencillos juegos de engranajes planetarios y seis elementos de cambio. Tres sensores de velocidad supervisan la operación y proporcionan al sistema de control de la transmisión de los datos correspondientes para el cambio efectivo, por lo que si las condiciones de conducción lo requieren, es posible saltar varias marchas al acelerar o desacelerar.
Para asegurar el suministro de energía eficiente y fiable, al mismo tiempo, la nueva transmisión automática está equipada con dos bombas, una principal mecánica y considerablemente más pequeña, instalada «fuera de eje» y al lado del eje principal, es accionada por cadena y alimentada por una bomba auxiliar eléctrica separada. Este diseño permite que el flujo de aceite lubricante y refrigerante se controle de forma activa en la demanda, y también significa que puede instalarse un sistema de arranque/parada. Gracias al primer sistema de control directo del mundo en una transmisión automática de ejes planetarios con nueve marchas, también ha sido posible aumentar significativamente la eficiencia hidráulica dentro de la transmisión.
El elemento de accionamiento de una transmisión automática clásica es el convertidor de par hidrodinámico. En la nueva 9G-TRONIC, los ingenieros han mejorado el circuito hidráulico en el convertidor de par y aumentando su eficiencia hasta un 92%, una buena cifra para la economía de combustible y para las pérdidas impuestas por la física cuando se transfiere el par motor al árbol de entrada de la transmisión, que se mantienen a un mínimo. El calor generado durante el funcionamiento se disipa de forma fiable a través del enfriador de aceite de la transmisión, pero la 9G-TRONIC no requiere un radiador adicional para calentar el aceite de la transmisión en arranques en frío, como en condiciones árticas, gracias a un aceite de baja fricción sintético que funciona perfectamente a temperaturas extremadamente bajas.
En aplicaciones híbridas, este suministro de aceite adicional también permite la llamada función de «a vela», es decir, mantener una velocidad constante sin utilizar el motor de combustión interna. Cuando el motor está apagado, por ejemplo en un semáforo rojo en el modo de arranque/parada, la bomba auxiliar eléctrica se activa, lo que garantiza una presión básica y garantiza que todas las funciones necesarias se mantienen. Cuando el vehículo se mueve, una bomba eléctrica garantiza el arranque del motor inmediatamente. En algunos estados de funcionamiento con el motor en marcha, la bomba auxiliar también asiste a la bomba principal, por ejemplo, a velocidades muy bajas del motor o en temperaturas muy altas. En este caso se añade el flujo de aceite según sea necesario para garantizar cambios de marcha suaves o cuando hay un requisito de enfriamiento superior.
Este innovador concepto de suministro de aceite con una bomba principal mecánica y una auxiliar eléctrica, así como el control relacionado con la demanda, representa alrededor del 54% del potencial total de ahorro de combustible de la 9G-TRONIC. La relación es clara: menos aceite que tiene que ser movido dentro de la transmisión por medio de bombas más eficientes, más alta es la eficiencia global.
Uno más de los factores de ahorro de combustible es el amortiguador de torsión, que compensa aún más eficazmente las vibraciones en la transmisión. Una ley física básica funciona en este caso: «menor rpm, menor velocidad, y cuanto menor sea el número de cilindros, más pronunciado estos pueden ser». Esto da lugar a un conflicto de objetivos entre el confort y el funcionamiento eficiente de combustible, que se resuelve por el uso de un amortiguador de torsión de doble turbina equipado con un péndulo centrífugo. En función de las revoluciones por minuto, cambia el centro de gravedad y también permite el funcionamiento del vehículo con una mayor autonomía y más eficiente en combustible.
Por otra parte, la amortiguación optimizada permite que se reduzca considerablemente el deslizamiento en el embrague del convertidor de par de bloqueo, contribuyendo a la economía de combustible. Por primera vez, un muelle de retorno se ha integrado en el embrague del convertidor de par de bloqueo del 9G-TRONIC. Mientras que el embrague de bloqueo multidisco se controla hidráulicamente, el uso del muelle de presión de retorno permite una activación fiable y cómoda incluso a muy bajas revoluciones.
Un conjunto de engranajes planetarios constituye el anillo del engranaje exterior , el engranaje central interior y, entre ellos, el portador planetario con los cuatro engranajes planetarios y sus cojinetes. Cuatro engranajes planetarios requiere la transmisión 9G-TRONIC para que un par motor de hasta 1.000 Nm se pueda transferir de forma fiable en futuras combinaciones de motor / transmisión.
Una característica especial de la 9G-TRONIC es el «control de transmisión totalmente integrado». Este diseño se basa en el siguiente principio: todos los componentes de los procesos de cambio de marcha, lubricantes y de control están completamente integrados en la caja de la transmisión, mejorando la calidad de control y la fiabilidad de la 9G-TRONIC. La ventaja de este nuevo control directo es un uso más eficiente de la potencia hidráulica. En este sistema de control directo, el elemento de cambio de marchas hidráulica está directamente vinculado a la válvula electromagnética. Los portaobjetos de control hidráulicas ahora sólo tienen un tercio de su diámetro original. Esto significa que el control de los seis elementos de cambio (tres embragues de discos múltiples y tres frenos de discos múltiples) puede ser mucho más rápido y más eficiente.
En el caso de «control de transmisión totalmente integrada», la unidad de accionamiento de la bomba de aceite de la transmisión eléctrica, la unidad de control, todos los electroimanes, así como el sistema de sensores del régimen del motor, temperatura, presión y sensores de posición, se combinan juntos en un soporte único. La unidad de control se convierte en el centro de mando para la 9G-TRONIC, y se incorpora a la arquitectura de la electrónica del vehículo.
Además de los datos obtenidos de la propia transmisión, el sistema de control integrado de la 9G-TRONIC utiliza la información del control de la transmisión (por ejemplo, la velocidad del motor, posición del acelerador), los sistemas de control dinámico (ángulo de dirección, la dinámica lateral y lineal) y los sistemas de seguridad (intervenciones del ABS, BAS Plus, prevención de colisiones Assist, DISTRONIC), y es capaz de controlar todos los procesos de cambio de manera óptima con el uso de estos datos. También hay ventajas en términos de compatibilidad electromagnética (EMC), como se evita la influencia mutua de diversos componentes electrónicos.
El software necesario para todos los procesos de control se desarrolló en el Centro de Tecnología de Mercedes-Benz (MTC). Sólo las unidades de control, es decir, el hardware, provienen de un proveedor. Además de los sensores de temperatura, de presión y de posición, más tres sensores del régimen del motor, supervisan continuamente el estado de funcionamiento de la 9G-TRONIC y proporcionan al sistema de control de la transmisión datos para los cambios de marcha eficaces, en función de las rpm del eje principal de la transmisión, las rpm de salida del convertidor de par y velocidad de salida.
El extensor del sistema, un sensor conectado en red que supervisa continuamente todos los valores de rpm, hace posible que varias marchas se omitan al acelerar o desacelerar, si la situación de conducción lo requieren.
Los modos de transmisión «ECO», «Sport», «Manual» y «Low M» de la 9G-TRONIC permiten una estrategia de control individual en función de la situación del tráfico o las preferencias personales del conductor. En el modo «ECO», el control es equivalente a un estilo de conducción muy económico: los cambios ascendentes se realizan antes, y la dirección es más suave contribuyendo a un estilo de conducción económico a bajas velocidades del motor. En los «Sport» o «Manual», la respuesta y los tiempos se acortan para apoyar un estilo de conducción dinámico y deportivo.
Al igual que en la 7G-TRONIC PLUS, la nueva 9G-TRONIC también tiene el modo automático «Low M», que hace la operación más fácil y más cómodo. El conductor puede ahora también engranar la marcha requerida usando las levas de cambio en los modos «ECO» y «SPORT», sin tener que activar antes el modo «M». Durante un corto espacio de tiempo, el modo «Low M» permanece activo si se repiten cambios de marcha manuales o un estilo de conducción deportivo se mantiene con niveles de aceleración lateral lineales y superiores. A diferencia de forma un modo manual permanente activado, sel modo «Low M» se desactiva después de un cierto período de tiempo sin demanda de potencia alta y la transmisión vuelve al modo original.
El funcionamiento de la 9G-TRONIC se mantiene sin cambios en comparación con la anterior 7G-TRONIC: «R», «N» y «D » se seleccionan usando la palanca DIRECT SELECT en la parte derecha de la columna de dirección, mientras que los tres modos de transmisión «ECO», «SPORT» y «MANUAL» se activan con un interruptor en la consola central. El posicionamiento de las levas de cambio del volante, de probada eficacia y funcionamiento, también se han modificado. La pantalla central en el instrumento de la esfera central informa de manera fiable la marcha que se inserta, y el modo de transmisión que está activo, como por ejemplo «D9 E», que corresponde a noveno engranaje, modo «ECO».