Transmisión automática Aisin-Toyota de 8 velocidades

La serie Aisin TL-80SN (Toyota AA  80E/AA  80F/AA  81E ) es la primera transmisión automática de 8 velocidades del mundo para automóviles de pasajeros. ^{[ 12 ]} Está diseñada para motores longitudinales ^{[ a ] ​​[ 1 ]} y se utilizó por primera vez en el Lexus LS  460 del año modelo 2007. ^{[ 13 ]}

A partir de la transmisión AW F8, Aisin y Toyota derivaron una variante de motor transversal ^{[ b ] [ 2 ]} adaptando este concepto de conjunto de engranajes patentado a nivel mundial para que encajara en el mismo espacio que las transmisiones de 6 velocidades basadas en el conjunto de engranajes planetarios U6xx Lepelletier de la generación anterior , con el fin de aumentar el rango de relaciones general, reducir los pasos de marcha y aumentar también la capacidad de par para vehículos con motor transversal . ^{[ 14 ]}

La serie Aisin AW F8  F45 (Toyota UA  80E/UA  80F ) es la primera transmisión automática de 8 velocidades del mundo diseñada para su uso en aplicaciones de motor transversal ^{[ b ] [ 2 ]} . ^{[ 15 ]} También se la conoce como EAT8 (PSA), GA 8F  22AW (BMW/Mini), TG-81SC (Volvo), ^{[ 16 ]} AF50-8 (Opel/Vauxhall), ^{[ 17 ]} AW F8  F45 (Cadillac), ^{[ 9 ]} y AQ  450 (Grupo Volkswagen). ^{[ 18 ]}

El nombre comercial de Toyota para la transmisión es "Transmisión automática de 8 velocidades Direct Shift – 8AT". ^{[ 19 ] [ 20 ]} A diferencia de la transmisión UB  80E/F , que fue desarrollada por Aisin AW para Toyota, la UA  80E/F fue desarrollada en una empresa conjunta entre Toyota y Aisin AW y tiene una capacidad nominal de 380 N⋅m (280 lb⋅ft ) . ^{[ 10 ]} Debido a su aplicación mundial, el desarrollo se llevó a cabo de manera global, involucrando recursos de I+D en Japón y EE. UU. Las transmisiones Aisin AW F8 F35 (Toyota UB 80E/F ) se utilizan para aplicaciones de menor torque, como motores de 4 cilindros, y tienen una capacidad nominal de 280 N⋅m (207 lb⋅ft ) . ^{[ 10 ] [ 11 ]}      

Entre todas las transmisiones automáticas de 7, 8, 9 y 10 velocidades, es la única que requiere solo tres juegos de engranajes, lo que la hace tan compacta que es adecuada para ambas instalaciones de motor. ^{[ a ] ​​[ 1 ] [ b ] [ 2 ]}

El objetivo principal al reemplazar el modelo anterior fue mejorar la eficiencia del combustible del vehículo con velocidades adicionales y una mayor amplitud de marchas para permitir una menor velocidad del motor (reducción de velocidad), un factor decisivo para mejorar la eficiencia energética y, por lo tanto, reducir el consumo de combustible. Además, la menor velocidad del motor mejora el confort en cuanto a ruido, vibraciones y aspereza, y se reduce el ruido exterior. El Lexus IS  F y el LS  460 (con paquete deportivo) utilizan Sport Direct Shift (SPDS), que permite cambios de marcha más rápidos. El convertidor de par puede bloquearse de la segunda a la octava marcha.

Para evitar un mayor aumento en la complejidad de fabricación al tiempo que se ampliaba el número de relaciones de transmisión, Aisin pasó del método de diseño convencional —en el que el concepto de engranaje planetario se limitaba a un flujo de potencia puramente en serie o en línea— a un método de diseño más moderno que utiliza un concepto de engranaje planetario con flujo de potencia combinado en paralelo y en serie. Esto solo fue posible gracias al diseño asistido por ordenador y ha dado como resultado un concepto de engranaje patentado a nivel mundial. Tras obtener relaciones de transmisión adicionales solo con componentes adicionales, en esta ocasión el número de componentes debe disminuir mientras que el número de relaciones sigue aumentando. El progreso resultante se refleja en una relación mucho mejor entre el número de engranajes y el número de componentes utilizados en comparación con las configuraciones existentes.

Piezas más pequeñas y un circuito hidráulico con menos componentes permiten que la transmisión mantenga el mismo tamaño que la transmisión de 6 velocidades del LS 430 anterior. La carcasa de aluminio fundido a presión es un 10 % más ligera, pero un 30 % más rígida, incluso con dos marchas adicionales y una capacidad de par un 22 % mayor. La nueva transmisión pesa 95 kg (209 lb ) , un 10 % más que la unidad anterior. Gracias a la nueva tecnología de microláser, las tolerancias de producción de los dientes de los engranajes se han reducido en un 50 %. El aluminio también ha sustituido al acero en las superficies de los dientes de los engranajes. Los tiempos de cambio son tan bajos como 0,35 segundos, un 41 % más rápidos que la unidad del LS 430 anterior.  

El concepto de engranajes ofrece dos marchas atrás. Debido al creciente control electrónico de las transmisiones automáticas y los motores, una marcha atrás rápida (es decir, diseñada para reducir el deslizamiento de las ruedas) ya no es necesaria para un arranque sin problemas en condiciones de hielo (modo invierno). Por lo tanto, es improbable que los fabricantes de automóviles utilicen esta opción especial de un modo invierno dedicado con una marcha atrás adicional R2. Por esta razón, la representación de R2 en las tablas aparece sombreada en gris. En algunas hojas de datos, se indica la relación de transmisión de R2, presumiblemente por un error involuntario. ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]}

En el engranaje 3, el exterior del conjunto de engranajes Ravigneaux, la dirección se invierte. En la marcha atrás rápida R2, esta parte del conjunto de engranajes Ravigneaux está conectada directamente al lado de entrada (turbina). Para reducir la velocidad del eje y lograr la marcha atrás R1 adecuada, la entrada (turbina) pasa primero por el engranaje 1. Esta reducción corresponde a la relación de la tercera marcha. Por lo tanto, el paso de engranaje entre las dos marchas atrás refleja la relación de la tercera marcha.

Todas las transmisiones automáticas de 8 velocidades de Aisin y Toyota para turismos se basan en la misma disposición ^{[ a ] [ 1 ] [ b ] [ 2 ]} en ambas orientaciones del motor. ^{[ a ] [ 1 ] [ b ] [ 2 ]} Para la instalación transversal, ^{[ b ] [ 2 ]} la disposición de la instalación longitudinal ^{[ a ] [ 1 ]} simplemente se invirtió. ^{[ a ] [ 1 ] [ b ] [ 2 ]} El conjunto de engranajes 1 no es uno ordinario, sino uno invertido . Consta de 2 piñones que engranan entre sí. Uno de estos piñones engrana con el engranaje solar, el otro con el engranaje anular. Como resultado, el conjunto de engranajes genera diferentes relaciones y el engranaje solar gira en la misma dirección que el engranaje anular cuando el portaplanetarios está fijo. Esto hizo posible gestionar 8 velocidades con 3 conjuntos de engranajes. Como resultado, la transmisión es más compacta que las transmisiones de 8 velocidades de la competencia. Esto significa que también era posible una transmisión automática de 8 velocidades para los motores transversales.