David Ras
Forista
- Modelo
- X1 sDrive 20i
- Registrado
- 14 Jun 2024
- Mensajes
- 1.652
- Reacciones
- 2.259
Las cajas de cambio AISIN utilizadas por BMW
En este post hablaremos de las cajas de cambio AISIN que utilizó BMW entre los años 2014 y 2019. Son las cajas de cambios GA8F22AW (AWF8F35), GA8G45AW (AWF8F45) y GA6F21AW (AWF6F25). Explicaremos quien las fabricó (Aisin), y como funcionaban.
También explicaremos si estas cajas necesitaban mantenimiento, y que problemas graves tuvieron.
Como estas cajas tenían varios nombres (el que utilizaba BMW, el original de AISIN, y el que le ponían los otros fabricantes de vehículos que también las utilizaban), hay cierta confusión con los modelos exactos de caja, así que explicaremos como identificarlas según los diferentes nombres y códigos.
Además, explicaremos que modelos de BMW, y de otras marcas, las utilizaron, si BMW utilizó otras cajas de Aisin, y si hubo otras cajas similares de Aisin que BMW no utilizó. Por último, contaremos lo que es el tren de engranajes Lepelletier que utilizan estas cajas de cambio.
BMW utilizó las cajas de cambio del fabricante japonés Aisin AW en sus modelos con plataforma de tracción delantera o total (UKL1 y UKL2), y motor delantero en posición transversal, que son los segmentos más compactos de la marca. Después, el mercado evolucionó de forma masiva hacia las cajas de doble embrague, y BMW fue progresivamente dejando de utilizar las Aisin.
Las Aisin son cajas automáticas con convertidor de par (ver el post donde se explica como funcionan este tipo de cajas).
Las más utilizadas fueron las dos primeras. La última se reservaba para motores más pequeños con un par motor más reducido.
Caja de cambios GA8F22AW (AWF8F35)
La transmisión GA8F22AW (nombre de BMW) y AWF8F35 (nombre de Aisin) es una caja de cambios automática de 8 velocidades con convertidor de par, diseñada para vehículos con motor transversal y tracción delantera o total (plataformas UKL de BMW).
Apareció en 2014 para sustituir las antiguas cajas de 6 velocidades de Aisin y para rebajar consumos. Se utilizó en BMW y en Mini.
Es una transmisión tan compacta que, para colocar 8 marchas en el mismo espacio (transversalmente entre las ruedas delanteras), donde antes había solo 6, utiliza un tren de engranajes planetarios de tipo Lepelletier.
Tiene una relación total de transmisión muy amplia de 7.8:1. Las primeras marchas son cortas para ofrecer una buena salida desde parado, mientras que la 7a y 8a son muy largas (overdrive), para rodar por autopista a bajas revoluciones y optimizar el consumo de combustible.
El convertidor de par cuenta con un embrague de bloqueo (lock-up) muy rápido. Se bloquea casi inmediatamente después de poner el coche en marcha para evitar las pérdidas de energía por deslizamiento del fluido, ofreciendo una sensación de conexión directa muy similar a la de un cambio manual o de doble embrague.
El nombre de BMW (GA8F22AW) no da muchas pistas, pero el nombre de Aisin (AWF8F35) es mucho más claro, la xifra “35” indica que su par motor nominal es de 350 Nm (máximo).
*Foto de una caja de cambios BMW GA8F22AW / Aisin AWF8F35.
*Foto de una caja Aisin AWF8F35 (2). Se puede ver la unidad EGS de control electrónico de la transmisión (1), la válvula de ventilación (3), la unidad de cambio hidráulico (4), y la entrada y salida (5) del circuito enfriador del aceite de la transmisión.
*Foto de la misma caja Aisin AWF8F35 desde otra perspectiva. Se puede ver el convertidor de par (5), la unidad EGS de control electrónico de la transmisión (2), la unidad de cambio hidráulico (3), la entrada y salida (4) del circuito enfriador del aceite de la transmisión, y el enchufables de 15 pins (1).
Esta caja se utiliza de forma conjunta con motores B48 2.0i de gasolina y B47 2.0d diesels de potencia media, como los 18d, 20d, etc.
Caja de cambios GA8G45AW (AWF8F45)
La transmisión GA8G45AW (nombre de BMW) y AWF8F45 (nombre de Aisin) es la hermana mayor de la caja de cambios anterior. Es la variante de alto rendimiento y alta capacidad de par de la familia de transmisiones transversales de 8 velocidades con convertidor de par del fabricante Aisin.
Mientras que la GA8F22AW se diseñó para cubrir las motoritzaciones estándar, la GA8G45AW se desarrolló para soportar el castigo mecánico de los motores de 4 cilindros más potentes de BMW, incluidos los que superan los 300 CV y van asociados a la tracción xDrive.
Ambas cajas comparten la misma carcasa exterior compacta, y el tren planetario tipo Lepelletier para que quepan transversalmente en el vano motor, pero son bastante diferentes internamente.
Para empezar, la cifra “45” indica que su límite nominal es de 450 Nm de par motor, aunque en BMW se homologó para soportar picos de hasta 480 Nm con toda la garantía y fiabilidad de fábrica. Para gestionar este incremento de par sin comprometer la durabilidad, Aisin tuvo que realizar algunos cambios importantes:
Esta caja se utilizaba de forma conjunta con motores de alto rendimiento como el Serie 1 F40 M135i, el X2 F39 M35i y el Mini Cooper Works. Se detalla más adelante.
A nivel de comportamiento, la caja GA8G45AW es más dinámica y agresiva que la GA8F22AW. En los modos de conducción deportivos (Sport), se acortó el tiempo de corte de inyección y se aceleró la activación de los paquetes de embragues, consiguiendo transiciones entre marchas muy rápidas y con un ligero tirón intencionado (shift kick) para emular una caja de doble embrague o una ZF longitudinal.
*Foto de la caja de cambios BMW GA8G45AW / Aisin AWF8F45.
*Foto de la caja de cambios Aisin AWF8F45 (1). Se puede ver el convertidor de par (5), la unidad EGS de control electrónico de la transmisión (3), la unidad de cambio hidráulico (4), y el conector de 15 pins (2).
*Foto de la misma caja de cambios (1) fotografiada desde otra perspectiva. Se puede ver la unidad EGS de control electrónico de la transmisión (4), la unidad de cambio hidráulico (3), el respirador o válvula de escape (2) de la transmisión, y el conector de 15 pins (5).
La caja está preparada para realizar el Launch Contro de serie: salidas desde parado reteniendo el coche con el freno mientras el motor sube de vueltas, gestionando el pico de presión hidráulica inicial para proteger los componentes de la transmisión.
El motor B48 de 306 CV, concretamente el B48A20T1 que llevan los X1 F48 M35i, Serie 1 F40 M135i, y el MINI Clubman/Countryman JCW, tiene mucho potencial de reprogramación y tuneo. Por ejemplo, en Stage 1 tocando solo la electrónica, puede llegar a 500 / 520 Nm, pero el verdadero cuello de botella lo tiene en la caja de cambios GA8G45AW, que tolera este margen de seguridad, pero empieza a sufrir un estrés térmico y de fatiga superior si se hacen lanzamientos constantes desde parado (Launch Control).
Al realizar la reprogramación del motor, el programador tiene que ajustar los limitadores de par internos que la TCU (unidad de control de la transmisión) impone para proteger la mecánica, y reprogramar la TCU, sobretodo si se quiere ir más allá de los 530 - 550 Nm propios de una Stage 2 agresiva, para aumentar la presión hidráulica de los embragues internos dels caja y evitar que los discos del embrague patinen. La ECU y la TCU en estas cajas siempre están sincronizadas y, si se toca una también hay que tocar la otra de forma coordinada.
Reprogramaciones possibles:
Más allá de los 570 - 700 Nm, la integridad física de los conjuntos de planetarios y los embragues corre un riesgo estructural muy elevado a largo plazo, y por este motivo los preparadores limitan electrónicamente la curva de par motor a la zona media del cuenta revoluciones (mid-range torque) para proteger la transmisión, dejando subir la potencia en la parte alta.
Caja de cambios GA6F21AW (AWF6F25)
La transmisión GA6F21AW (nombre de BMW) y AWF6F25 (nombre de Aisin) es una caja de cambios automática de 6 velocidades con convertidor de par. Dentro de las plataformas de tracción delantera de BMW (plataforma o arquitectura UKL), esta caja de cambios representaba el primer escalón y fue una solución para las motorizaciones de entrada a la gama.
A diferencia de sus hermanas mayores (GA8F22AW y GA8G45AW) de 8 velocidades, la GA6F21AW de 6 velocidades se diseñó para ser lo más compacta posible, eficaz en entornos urbanos, y tener un coste reducido de fabricación, y diseñada para funcionar con motores de 3 cilindros en línea como el B38 de gasolina o el B37 de gasoil.
Mecánicamente es una evolución directa de las eficaces cajas de 6 velocidades históricamente suministradas a marcas como el Grupo Volkswagen y Mini (segunda generación, R56), pero pertenece a una nueva generación.
Su límite nominal de par motor es de 250 Nm, tal como el código “25” en el nombre de Aisin, lo que es ideal para motores pequeños, pero inadecuado para bloques de 2.0 litros de 4 cilindros y de alta potencia y par.
Al contar con solo 6 marchas, el escalón entre ellas es mayor que en las cajas de 8 marchas. Para compensarlo, el software de BMW fuerza un deslizamiento calculado del convertidor de par en condiciones urbanas para suavizar las transiciones, bloqueando el embrague (lock-up) rápidamente cuando se rueda a velocidades constantes para no penalizar el consumo.
*Foto de una caja de cambios BMW GA6F21AW / Aisin AWF6F25.
Al tener un tren planetario menos complejo, es significativamente más ligera y corta que la GA8F22AW, hecho que permitió optimizar el reparto de pesos en el tren delantero de los coches más pequeños de la marca.
¿Qué BMWs utilizan estas cajas Aisin?
BMW utilizó las cajas Aisin en varios modelos, aunque variaban según el motor utilizado.
BMW X1 F48 pre-LCI 2014-19
16d cambio manual
18d GA8F22AW
18dx GA8F22AW
20d GA8F22AW
20dx GA8F22AW
25dx GA8F22AW
18i GA6F21AW
20i GA8F22AW
20ix GA8F22AW
25ix GA8F22AW
28i GA8F22AW
28ix GA8F22AW
BMW X1 F48 LCI 2018-22
16d 7DCT300
18d GA8G45AW
18dx GA8G45AW
20d GA8G45AW
20dx GA8G45AW
25dx GA8G45AW
18i 7DCT300
20i 7DCT300
20ix GA8G45AW
25ix GA8G45AW
28i GA8G45AW
28ix GA8G45AW
25ex GA8F22AW
BMW X2 F39 2016-23
16d 7DCT300
18d GA8G45AW
18dx GA8G45AW
20d GA8G45AW
20dx GA8G45AW
25dx GA8G45AW
18i 7DCT300
20i 7DCT300
20ix GA8G45AW
25i 7DCT300
25ix GA8F22AW
28i GA8F22AW
28ix GA8F22AW
M35ix GA8G45AW
25ex GA6F21AW
BMW Serie 2 Active Tourer F45 AT 2013-18
214d cambio manual
216d GA6F21AW
218d GA8F22AW
218dx GA8F22AW
220d GA8F22AW
220dx GA8F22AW
216i cambio manual
218i GA6F21AW
220i GA8F22AW
225i GA8F22AW
225ix GA8F22AW
225xe GA6F21AW
BMW Serie 2 Active Tourer F45 AT LCI 2017-21
216d GA6F21AW
218d GA8G45AW
218dx GA8G45AW
220d GA8F45AW
220dx GA8G45AW
216i 7DCT300
218i 7DCT300
220i 7DCT300
225i 7DCT300
225ix GA8G45AW
225xe GA6F21AW
BMW Serie 2 Gran Tourer F46 Pre-LCI 2014-18
214d cambio manual
216d GA6F21AW
218d GA8F22AW
218dx GA8F22AW
220d GA8F22AW
220dx GA8F22AW
216i GA6F21AW
218i GA6F21AW
220i GA8F22AW
BMW Serie 2 Gran Tourer F46 LCI 2017-2022
216d 7DCT300
218d GA8G45AW
218dx GA8G45AW
220d GA8G45AW
220dx GA8G45AW
216i 7DCT300
218i 7DCT300
220i 7DCT300
BMW Serie 1 F40 2018-24
116d 7DCT300
118d GA8G45AW
120d GA8G45AW
120dx GA8G45AW
116i 7DCT300
118i 7DCT300
120i 7DCT300
128ti GA8G45AW
M135ix GA8G45AW (B48, 306 CV, 450 Nm)
BMW Serie 2 F44 Gran Coupé 2018-24
216d 7DCT300
218d GA8G45AW
220d GA8G45AW
220dx GA8G45AW
216i 7DCT300
218i 7DCT300
220i 7DCT300
220ix GA8G45AW
228i GA8G45AW
228ix GA8G45AW
M235i GA8G45AW
Mini F54 Clubman pre-LCI
One D GA6F21AW
Cooper D GA8F22AW
Cooper SD GA8F22AW
Cooper SD ALL4 GA8F22AW
One GA6F21AW
Cooper GA6F21AW
Cooper ALL4 GA8F22AW
Cooper S GA8F22AW
Cooper S ALL4 GA8F22AW
John Cooper Works ALL4 GA8F22AW
Mini F54 Clubman LCI
One D 7DCT300
Cooper D GA8G45AW
Cooper SD GA8G45AW
Cooper SD ALL4 GA8G45AW
One 7DCT300
Cooper 7DCT300
Cooper ALL4 GA8G45AW
Cooper S 7DCT300
Cooper S ALL4 GA8G45AW
John Cooper Works ALL4 GA8G45AW
Mini F55 Hatch 5 puertas pre-LCI
One D GA6F21AW
Cooper D GA6F21AW
Cooper SD GA8F22AW (2.0 diésel, 170 CV, 360 Nm)
One GA6F21AW
One First GA6F21AW
Cooper GA6F21AW
Cooper S GA6F21AW
Mini F55 Hatch 5 puertas LCI
Cooper D 7DCT300
Cooper SD GA8G45AW
One First cambio manual
One 7DCT300
Cooper 7DCT300
Cooper S 7DCT300
Mini F56 Hatch 3 puertas Pre-LCI
One D GA6F21AW
Cooper D GA6F21AW
Cooper SD GA8F22AW (2.0 diésel, 170 CV, 360 Nm)
One First GA6F21AW
One GA6F21AW
Cooper GA6F21AW
Cooper S GA6F21AW
John Cooper Works GA6F21AW
John Cooper Works GP3 GA8G45AW (306 CV, tracción delantera, con diferencial autoblocante Torsen)
Mini F56 Hatch 3 puertas LCI
Cooper D 7DCT300
One First cambio manual
One 7DCT300
Cooper 7DCT300
Cooper S 7DCT300
John Cooper Works GA8G45AW
Mini F57 Cabrio (Descapotable) pre-LCI
Cooper D GA6F21AW
Cooper SD GA8F22AW (2.0 diésel, 170 CV, 360 Nm)
One cambio manual
Cooper GA6F21AW
Cooper S GA6F21AW
John Cooper Works GA6F21AW
Mini F57 Cabrio (Descapotable) LCI
One cambio manual
Cooper 7DCT300
Cooper S 7DCT300
John Cooper Works GA8G45AW
Mini F60 Countryman pre-LCI
One D cambio manual
Cooper D GA8F22AW
Cooper D ALL4 GA8F22AW
Cooper SD GA8F22AW
Cooper SD ALL4 GA8F22AW
One GA6F21AW
Cooper GA6F21AW
Cooper ALL4 GA8F22AW
Cooper S GA8F22AW
Cooper S ALL4 GA8F22AW
Cooper SE ALL4 GA6F21AW
John Cooper Works ALL4 GA8F22AW
Mini F60 Countryman LCI
One D 7DCT300
Cooper D GA8G45AW
Cooper D ALL4 GA8G45AW
Cooper SD GA8G45AW
Cooper SD ALL4 GA8G45AW
One 7DCT300
Cooper 7DCT300
Cooper ALL4 GA8G45AW
Cooper S 7DCT300
Cooper S ALL4 GA8G45AW
Cooper SE ALL4 GA6F21AW
John Cooper Works ALL4 GA8G45AW
BMW i8 I12 pre-LCI 2013-18 GA6F21AW
BMW i8 I12 LCI 2016-20 GA6F21AW
BMW i8 I15 2017-20 GA6F21AW
A partir de finales de 2017 y durante 2018, BMW fue retirando progresivamente las cajas GA6F21AW y sustituyéndolas por las cajas de doble embrague (DCT) y 7 marchas de Magna Getrag 7DCT300. En los vehículos con un par motor cercano o superior a 300 Nm las sustituyó por las GA8G45AW, pero fue una solución temporal, hasta que se sustituyeron por las DCT o por las ZF 8HP.
El motivo de cambiar no fue por falta de fiabilidad, sino por las normativas de limitación de emisiones, ya que la caja 7DCT300 al tener más relaciones de cambio y menos pérdidas por fricción hidráulica, podía homologar unos niveles de CO2 inferiores en los ciclos WLTP.
Todas las plataformas transversales actuales de BMW, incluyendo los X1 U11, X2 U10, o el Serie 2 Active Tourier U06, utilizan ya las cajas de doble embrague DCT / HDT de 7 velocidades de Magna Getrag.
Estas cajas, ¿las utilizaron otras marcas?
Sí, los tres modelos de Aisin también fueron utilizados por otros fabricantes de vehículos. El hierro, los embragues y los planetarios son exactamente los mismos para todos los fabricantes y marcas de vehículos. Lo que varía es el software de la TCU, la unidad que gestiona la caja de cambios, y a BMW le gusta adaptarla según la personalidad de la marca.
Aunque un Volvo XC60 D4 y un BMW X1 20d compartan internamente los mismos engranajes de Aisin, el comportamiento final cambia drásticamente. BMW suele calibrar la presión hidráulica de la caja para hacer cambios de marcha más rápidos, sacrificando un punto de suavidad a baja velocidad en favor de la inmediatez que busca su cliente potencial, mientras que Volvo o Stellantis la programan buscando transiciones imperceptibles y un comportamiento mucho más burgués.
Para complicar aún más las cosas, cada fabricante le pone un nombre comercial diferente a la misma caja.
La Aisin AWF8F35
Como hemos comentado antes, es la versión de par motor medio, de hasta 350 Nm, con 8 velocidades, y es de las más utilizadas en el mundo.
La Aisin AWF8F45
Es la versión reforzada para alto par motor, de hasta 450 / 480 Nm, con 8 velocidades, y es de las más utilizadas en el mundo. Los fabricantes recurrieron a ella cuando instalaron motores de 4 cilindros con turbo potentes, versiones V6 transversales o mecánicas diésel de mucho par motor.
La Aisin AWF6F25
Esta caja de 6 velocidades para un par motor máximo de 250 Nm ha tenido una larga vida en modelos urbanos y económicos de muchas marcas. Se diseñó para motores transversales pequeños y medianos de tracción delantera o total, y era una evolución directa y más moderna de la clásica familia Aisin TF-60.
La AWF6F25 se quedó como una solución ideal para los segmentos B y C, donde el coste, el peso y el espacio libre bajo el capó son críticos. Al eliminar dos marchas respecto a sus hermanas mayores, se consiguió un conjunto mecánico muy compacto que prácticamente ocupa el mismo espacio que una caja manual tradicional.
Estas cajas, ¿necesitan mantenimiento?
Sí, necesitan mantenimiento, como todo.
BMW la comercializó oficialmente bajo el concepto de “Lifetime, mantenimiento de por vida”, asegurando que eran cajas selladas y no hacía falta cambiar el aceite de la transmisión.
Y el resto de marcas (Volvo, el Grupo Volkswagen, Stellantis, etc,) dijeron lo mismo, porque entendieron que Lifetime quería decir “de por vida del vehículo”, cuando en realidad quería decir “de por vida del aceite”, es decir, que había que cambiarlo cuando se degradaba hasta cierto punto. Y el punto variaba en función del estilo de conducción, de si se hacia mucha ciudad, etc.
Pero, y siempre hay un pero, el fabricante de la caja, Aisin AW, siempre recomendó que se hiciera mantenimiento de la caja, porque el fluido ATF (aceite) de la caja se degrada por las altas temperaturas, por pérdida de viscosidad y por rotura de las moléculas, y los desgastes de los embragues generan micropartículas y otros restos.
Como norma general, para un uso mixto o urbano (muy habitual en los modelos que equipan estas cajas), se recomienda hacer un cambio de fluido ATF por diálisis (vaciado, limpieza del circuito, y rellenado con fluido nuevo) cada 60.000 / 85.000 km, ó 5 años para garantizar la longevidad de las electroválvulas y evitar tirones en caliente, y es la única garantía de vida para el cuerpo de válvulas.
En el caso de estas cajas Aisin transversales, la unidad de control de la transmisión (TCU) suele ir colocada en el exterior o separada del bloque hidráulico, por lo que los mecánicos se refieren a “cuerpo de válvulas” o “bloque de electroválvulas” en sustitución de “mecatrónica”, que se utiliza en las cajas de doble embrague y en las ZF con convertidor de par, donde la parte electrónica y la parte hidráulica van juntas en una sola pieza interna sumergida en aceite.
A diferencia de las cajas ZF para motores longitudinales, donde el filtro va integrado en el cárter de plástico y se cambia fácilmente, en la GA8F22AW y sus hermanas, el filtro del aceite es interno y hay que abrir la caja para cambiarlo, así que en los mantenimientos preventivos habituales solo hay que sustituir el fluido, pero no el filtro.
Si en la GA8F22AW el cambio de aceite de la caja es recomendable y se puede alargar un poco más, en la GA8G45AW es obligatorio si se practica una conducción deportiva.
Al final, como no se realizaba el mantenimiento de estas cajas, a partir de los 100.000 / 150.000 km empezaron a surgir problemas y a romperse, en BMW y en los demás fabricantes. Esto lo explicaremos con más detalle en el siguiente apartado.
Solo Toyota / Lexus, propietarias de Aisin, se salvaron en cierta medida del desastre, porque aunque tampoco cambiaban el aceite de las cajas, las inspeccionaban a fondo cada vez que hacían mantenimiento del vehículo, y así, tuvieron menos averías graves que las Aisin montadas en marcas europeas, simplemente porque el fluido se mantenía en mejor estado.
¿Tuvieron problemas estas cajas Aisin?
Sí, tuvieron averías importantes que se podrían haber evitado si se hubiera realizado su mantenimiento y cambiado el aceite ATF cuando tocaba.
Son cajas conocidas por ser muy suaves y fiables, pero que con el paso de los kilómetros, sobre todo si no se ha cambiado el aceite o se ha hecho mucha ciudad, pueden presentar comportamientos anómalos bien conocidos, y sobre todo en las de 6 velocidades y en las primeras de 8 velocidades:
Las cajas Aisin instaladas en modelos de BMW tuvieron estos problemas, pero también los tuvieron las mismas Aisin en otras marcas, tales como Volvo, Peugeot y Stellantis, que también las utilizaron, ya que el hierro y la hidráulica eran los mismos.
*Foto del bloqueo de parada o de estacionamiento (1) de una caja a Aisin. Se puede ver el engranaje (2) interno de la caja, el enlace (3), la palanca (4), la válvula de presión de retención (5), y los pistones (6).
¿Utilizó BMW otras cajas Aisin?
Sí, pero en menor medida.
Más allá de las comentadas (GA6F21AW, GA8F22AW y GA8G45AW) de 6 y 8 velocidades, el grupo BMW utilizó otras transmisiones de Aisin AW en aplicaciones muy específicas, algunas de las cuales son auténticas rarezas o soluciones para mercados concretos.
Aisin, aunque es conocida por sus transmisiones automáticas, también fabrica cajas manuales de alto rendimiento, como la conocida serie AZ6 para tracción trasera de los Mazda MX-5 (Miata) NB y NC (1998–2015), Toyota Altezza / Lexus IS200 (GXE10) (1998–2005), Nissan Silvia S15 (1999–2002), Mazda RX-8 (2003–2012), y Toyota GT86 / Subaru BRZ (ZN6/ZC6), y los actuales GR86 / BRZ (ZN8/ZD8).
Pero BMW no las ha utilizado y ha sido fiel a los fabricantes alemanes Getrag o ZF para motores longitudinales de tracción trasera, y Getrag (ahora Magna) para motores transversales manuales modernos.
¿Tenía Aisin otras cajas que BMW no utilizó?
Sí, claro. Dentro de las familias de cajas de cambio fabricadas por Aisin y utilizadas por BMW, había muchos otros modelos que BMW no utilizó nunca. Y Aisin también tuvo otras familias no utilizadas por BMW.
Dentro de la familia Aisin AWF8F de 8 velocidades, BMW solo utilizó dos modelos, los AWF8F35 y AWF8F45, pero Aisin tenía más modelos, como:
Dentro de la familia Aisin AWF6F (TF-80) de 6 velocidades, BMW solo utilizó un modelo, el AWF6F25 (GA6F21AW), pero Aisin tenía muchos más modelos, como:
Aisin es el líder indiscutible en transmisiones para vehículos híbridos gracias al sistema e-CVT de Toyota, el sistema divisor de potencia con engranajes planetarios utilizado por el Prius. Pero BMW nunca ha utilizado este esquema mecánico y, para sus híbridos transversales, prefirió utilizar las cajas automáticas convencionales al eje delantero y un motor eléctrico independiente detrás.
Como BMW tiene una antigua relación histórica con ZF para todos sus coches de tracción trasera y motor longitudinal, con la mítica ZF 8HP, nunca ha utilizado cajas de este tipo fabricadas por Aisin, pero Aisin también las fabrica y muy buenas.
Pero, ¿quién es Aisin?
Aisin es la empresa que fabrica y vende más cajas de cambio en el mundo. Es japonesa y propiedad del grupo Toyota. Nació de la fusión de dos empresas del grupo Toyota en 1965: Aichi Kogyo y Shinto Kogyo.
La palabra Aisin es la unión de “Ai-“ (de Aichi) que es la prefectura de Japón donde nació la compañía y donde tiene la sede central Toyota, y “-sin” (o shin, de Shinto). En japonés, la palabra “shin” también significa “nuevo”, así que el nombre Aisin es un juego de palabras que significa “Nueva Aichi”, transmitiendo la idea de una empresa orientada al futuro y la innovación.
En 1969 Aisin Seiki se asoció con el gigante americano BorgWarner, uno de los mayores especialistas del mundo en transmisiones y turbos, creando Aisin Warner, abreviado Aisin AW o, simplemente, AW. Aunque ambas empresas dejaron de estar asociadas en 1987, la empresa Aisin AW siguió funcionando hasta 2021, en que se fusionó con Aisin Seiki.
¿Qué es un tren de engranajes tipo Lepelletier?
Antes hemos comentado que para poder colocar 8 marchas en el mismo espacio donde antes solo había 6, Aisin tuvo que utilizar un tren de engranajes planetarios de tipo Lepelletier. Eso significa que primero tuvieron que encontrar la fórmula geométrica y mecánica ideal para encajar 6 velocidades dentro de una caja automática transversal muy pequeña. Y después hacer el salto a 8 velocidades.
Antes de este diseño, las cajas automáticas clásicas de convertidor de par eran enormes y pesadas, ideales para motores longitudinales de tracción trasera, como los motores americanos o los grandes motores de BMW, pero casi imposibles de encajar de lado (transversalmente) bajo el capó de un vehículo compacto de tracción delantera.
El ingeniero francés Pierre Lepelletier patentó en 1992 una disposición genial que combinaba componentes ya existentes pero necesitando mucho menos espacio. Aisin compró los derechos y en 2000, lanzó la famosa caja TF-60SN, también conocida como AQ250 dentro del grupo Volkswagen, convirtiéndose en el estándar de la industria.
Un tren planetario clásico, o epicicloidal, consta de un engranaje central (planeta), unos satélites con su portasatélites que giran alrededor y una corona exterior. En el post sobre las cajas con convertidor de par se explica como funciona.
El esquema Lepelletier consigue 6 marchas hacia adelante y una hacia atrás utilizando solo:
La gracia del sistema radica en que el primer tren (el simple), se utiliza solo como un reductor de velocidad constante, reduciendo las revoluciones que vienen del motor, y envía esta potencia ralentizada hacia el tren Ravigneaux siguiente, el cual también recibe, en paralelo, el eje de transmisión directa a la velocidad real del motor. Combinando estas dos velocidades de entrada (la directa y la reducida) a través de los diferentes embragues y frenos sobre el tren Ravigneaux, se obtienen las 6 relaciones de transmisión o marchas de forma escalonada.
Conseguir 6 velocidades con los métodos antiguos requería, como mínimo, 3 ó 4 trenes planetarios independientes, con Lepelletier, solo 2. El sistema Lepelletier ahorra engranajes, ejes y frenos, y la caja resultante es tan corta que se puede montar transversalmente al lado de un motor de 4, o incluso 5 y 6, cilindros.
Al tener menos componentes girando libremente, las pérdidas se reducen drásticamente, ya sean por calor, por menor fricción mecánica interna o por desgaste y pérdida de viscosidad del aceite, lo que se traduce en un menor consumo de combustible y más eficiencia.
Con este sistema se consigue un escalonamiento muy cerrado de las primeras marchas, para arrancar con fuerza, y una 6a marcha larga de tipo overdrive para desahogar el motor en autopista.
El éxito de este sistema Lepelletier de 6 marchas fue tan grande que, cuando Aisin hizo el salto a las cajas de 8 velocidades de motor transversal, como las AWF8F35 y AWF8F45 comentadas antes, no abandonó la idea y simplemente evolucionó el concepto añadiendo un tren simple adicional, y un par más de embragues para obtener las dos marchas extras sin incrementar excesivamente las medidas de la caja
*Foto del tren de engranajes tipo Lepelletier. Arriba a la izquierda, la marcha neutra o punto muerto, y a la derecha la 1a marcha. Abajo, a la izquierda, la 2a marcha, y a la derecha la 3a marcha. Donde dice “Zahnrad gebremst” significa “engranaje frenado”, y donde dice “Zweifarbige Räder = Kupplung” significa “ruedas bicolor = embrague”.
*Foto del tren de engranajes tipo Lepelletier. Arriba a la izquierda, la 4a marcha. A la derecha, la 5a marcha que no se utiliza en las cajas de cambio actuales (ver comentario más adelante). Abajo, a la izquierda, la 6a marcha que en realidad es la 5a en las cajas actuales. A la derecha, la 7a marcha que en realidad es la 6a en las cajas actuales.
Si se leen los comentarios de las fotos se verá que en realidad el tren de engranajes Lepelletier tiene 7 marchas hacia adelante, pero que la 5a marca no se utiliza en las cajas de cambio actuales y por eso siempre se dice que tiene solo 6 marchas.
La 5a marcha se configura como un engranaje directo con una relación 1,00:1. Para ello necesita un freno en S1, que añade un sexto elemento en el cambio. Este elemento no aporta ningún beneficio, y complica y encarece la caja.
Además, las marchas 4a, 5a y 6a están muy juntas, con relaciones 1,15:1 (4a), 1,00:1 (5a), y 0,85:1 (6a), así que la 5a no aporta gran cosa y puede prescindirse de ella. Al eliminarla, no hace falta el freno en S1, Aisin se lo ahorra, y se reducen el coste y la complejidad de la caja, quedando con solo 6 marchas o velocidades adelante.
Cómo identificar las cajas (Nombre BMW)
Cómo identificar las cajas (Nombre Aisin)
En el siguiente post se explica como funcionan las cajas de cambio con convertidor de par:
www.bmwfaq.org
Saludos.
En este post hablaremos de las cajas de cambio AISIN que utilizó BMW entre los años 2014 y 2019. Son las cajas de cambios GA8F22AW (AWF8F35), GA8G45AW (AWF8F45) y GA6F21AW (AWF6F25). Explicaremos quien las fabricó (Aisin), y como funcionaban.
También explicaremos si estas cajas necesitaban mantenimiento, y que problemas graves tuvieron.
Como estas cajas tenían varios nombres (el que utilizaba BMW, el original de AISIN, y el que le ponían los otros fabricantes de vehículos que también las utilizaban), hay cierta confusión con los modelos exactos de caja, así que explicaremos como identificarlas según los diferentes nombres y códigos.
Además, explicaremos que modelos de BMW, y de otras marcas, las utilizaron, si BMW utilizó otras cajas de Aisin, y si hubo otras cajas similares de Aisin que BMW no utilizó. Por último, contaremos lo que es el tren de engranajes Lepelletier que utilizan estas cajas de cambio.
BMW utilizó las cajas de cambio del fabricante japonés Aisin AW en sus modelos con plataforma de tracción delantera o total (UKL1 y UKL2), y motor delantero en posición transversal, que son los segmentos más compactos de la marca. Después, el mercado evolucionó de forma masiva hacia las cajas de doble embrague, y BMW fue progresivamente dejando de utilizar las Aisin.
Las Aisin son cajas automáticas con convertidor de par (ver el post donde se explica como funcionan este tipo de cajas).
| Nombre de BMW | Nombre de AISIN |
| GA8F22AW | AWF8F35 |
| GA8G45AW | AWF8F45 |
| GA6F21AW | AWF6F25 |
Las más utilizadas fueron las dos primeras. La última se reservaba para motores más pequeños con un par motor más reducido.
Caja de cambios GA8F22AW (AWF8F35)
La transmisión GA8F22AW (nombre de BMW) y AWF8F35 (nombre de Aisin) es una caja de cambios automática de 8 velocidades con convertidor de par, diseñada para vehículos con motor transversal y tracción delantera o total (plataformas UKL de BMW).
Apareció en 2014 para sustituir las antiguas cajas de 6 velocidades de Aisin y para rebajar consumos. Se utilizó en BMW y en Mini.
Es una transmisión tan compacta que, para colocar 8 marchas en el mismo espacio (transversalmente entre las ruedas delanteras), donde antes había solo 6, utiliza un tren de engranajes planetarios de tipo Lepelletier.
Tiene una relación total de transmisión muy amplia de 7.8:1. Las primeras marchas son cortas para ofrecer una buena salida desde parado, mientras que la 7a y 8a son muy largas (overdrive), para rodar por autopista a bajas revoluciones y optimizar el consumo de combustible.
El convertidor de par cuenta con un embrague de bloqueo (lock-up) muy rápido. Se bloquea casi inmediatamente después de poner el coche en marcha para evitar las pérdidas de energía por deslizamiento del fluido, ofreciendo una sensación de conexión directa muy similar a la de un cambio manual o de doble embrague.
El nombre de BMW (GA8F22AW) no da muchas pistas, pero el nombre de Aisin (AWF8F35) es mucho más claro, la xifra “35” indica que su par motor nominal es de 350 Nm (máximo).
*Foto de una caja de cambios BMW GA8F22AW / Aisin AWF8F35.
*Foto de una caja Aisin AWF8F35 (2). Se puede ver la unidad EGS de control electrónico de la transmisión (1), la válvula de ventilación (3), la unidad de cambio hidráulico (4), y la entrada y salida (5) del circuito enfriador del aceite de la transmisión.
*Foto de la misma caja Aisin AWF8F35 desde otra perspectiva. Se puede ver el convertidor de par (5), la unidad EGS de control electrónico de la transmisión (2), la unidad de cambio hidráulico (3), la entrada y salida (4) del circuito enfriador del aceite de la transmisión, y el enchufables de 15 pins (1).
Esta caja se utiliza de forma conjunta con motores B48 2.0i de gasolina y B47 2.0d diesels de potencia media, como los 18d, 20d, etc.
Caja de cambios GA8G45AW (AWF8F45)
La transmisión GA8G45AW (nombre de BMW) y AWF8F45 (nombre de Aisin) es la hermana mayor de la caja de cambios anterior. Es la variante de alto rendimiento y alta capacidad de par de la familia de transmisiones transversales de 8 velocidades con convertidor de par del fabricante Aisin.
Mientras que la GA8F22AW se diseñó para cubrir las motoritzaciones estándar, la GA8G45AW se desarrolló para soportar el castigo mecánico de los motores de 4 cilindros más potentes de BMW, incluidos los que superan los 300 CV y van asociados a la tracción xDrive.
Ambas cajas comparten la misma carcasa exterior compacta, y el tren planetario tipo Lepelletier para que quepan transversalmente en el vano motor, pero son bastante diferentes internamente.
Para empezar, la cifra “45” indica que su límite nominal es de 450 Nm de par motor, aunque en BMW se homologó para soportar picos de hasta 480 Nm con toda la garantía y fiabilidad de fábrica. Para gestionar este incremento de par sin comprometer la durabilidad, Aisin tuvo que realizar algunos cambios importantes:
- Añadió discos de fricción adicionales en los paquetes de embragues internos para repartir mejor la presión y evitar el deslizamiento (slippage).
- Los engranajes planetarios recibieron un tratamiento de endurecimiento térmico superficial más severo para soportar el lanzamiento desde parado (Launch Control).
- El convertidor de par tenía un amortiguador de torsión de doble masa más robusto para absorver las vibraciones y los cambios bruscos de par de los motores turbo de gran potencia.
- La mecatrónica (cuerpo de válvulas) y la bomba de aceite de alta presión se calibraron para ofrecer una presión superior, garantizando un bloqueo del embrague (lock-up) mucho más rápido y contundente.
Esta caja se utilizaba de forma conjunta con motores de alto rendimiento como el Serie 1 F40 M135i, el X2 F39 M35i y el Mini Cooper Works. Se detalla más adelante.
A nivel de comportamiento, la caja GA8G45AW es más dinámica y agresiva que la GA8F22AW. En los modos de conducción deportivos (Sport), se acortó el tiempo de corte de inyección y se aceleró la activación de los paquetes de embragues, consiguiendo transiciones entre marchas muy rápidas y con un ligero tirón intencionado (shift kick) para emular una caja de doble embrague o una ZF longitudinal.
*Foto de la caja de cambios BMW GA8G45AW / Aisin AWF8F45.
*Foto de la caja de cambios Aisin AWF8F45 (1). Se puede ver el convertidor de par (5), la unidad EGS de control electrónico de la transmisión (3), la unidad de cambio hidráulico (4), y el conector de 15 pins (2).
*Foto de la misma caja de cambios (1) fotografiada desde otra perspectiva. Se puede ver la unidad EGS de control electrónico de la transmisión (4), la unidad de cambio hidráulico (3), el respirador o válvula de escape (2) de la transmisión, y el conector de 15 pins (5).
La caja está preparada para realizar el Launch Contro de serie: salidas desde parado reteniendo el coche con el freno mientras el motor sube de vueltas, gestionando el pico de presión hidráulica inicial para proteger los componentes de la transmisión.
El motor B48 de 306 CV, concretamente el B48A20T1 que llevan los X1 F48 M35i, Serie 1 F40 M135i, y el MINI Clubman/Countryman JCW, tiene mucho potencial de reprogramación y tuneo. Por ejemplo, en Stage 1 tocando solo la electrónica, puede llegar a 500 / 520 Nm, pero el verdadero cuello de botella lo tiene en la caja de cambios GA8G45AW, que tolera este margen de seguridad, pero empieza a sufrir un estrés térmico y de fatiga superior si se hacen lanzamientos constantes desde parado (Launch Control).
Al realizar la reprogramación del motor, el programador tiene que ajustar los limitadores de par internos que la TCU (unidad de control de la transmisión) impone para proteger la mecánica, y reprogramar la TCU, sobretodo si se quiere ir más allá de los 530 - 550 Nm propios de una Stage 2 agresiva, para aumentar la presión hidráulica de los embragues internos dels caja y evitar que los discos del embrague patinen. La ECU y la TCU en estas cajas siempre están sincronizadas y, si se toca una también hay que tocar la otra de forma coordinada.
Reprogramaciones possibles:
| Nivel de preparación | Par motor estimado | Potencia estimada | Requisitos |
| De serie | 450 Nm | 306 CV | Ninguno, de serie |
| Stage 1 (solo electrónica) | 500 - 520 Nm | 350 - 360 CV | Ninguno, reprogramación via OBD en banco |
| Stage 2 (periféricos) | 540 - 570 Nm | 380 - 400 CV | Downpipe de alto flujo, intercooler mejorado, admisión. La caja puede aguantarlo con presión hidráulica extra, pero el resto de la transmisión sufre mucho |
| Stage 3 (turbo híbrido) | +600 Nm (limitado) | +440 CV | Turbo modificado, bomba de gasolina de alta presión (HPFP, High Pressure Fuel Pump) |
Más allá de los 570 - 700 Nm, la integridad física de los conjuntos de planetarios y los embragues corre un riesgo estructural muy elevado a largo plazo, y por este motivo los preparadores limitan electrónicamente la curva de par motor a la zona media del cuenta revoluciones (mid-range torque) para proteger la transmisión, dejando subir la potencia en la parte alta.
Caja de cambios GA6F21AW (AWF6F25)
La transmisión GA6F21AW (nombre de BMW) y AWF6F25 (nombre de Aisin) es una caja de cambios automática de 6 velocidades con convertidor de par. Dentro de las plataformas de tracción delantera de BMW (plataforma o arquitectura UKL), esta caja de cambios representaba el primer escalón y fue una solución para las motorizaciones de entrada a la gama.
A diferencia de sus hermanas mayores (GA8F22AW y GA8G45AW) de 8 velocidades, la GA6F21AW de 6 velocidades se diseñó para ser lo más compacta posible, eficaz en entornos urbanos, y tener un coste reducido de fabricación, y diseñada para funcionar con motores de 3 cilindros en línea como el B38 de gasolina o el B37 de gasoil.
Mecánicamente es una evolución directa de las eficaces cajas de 6 velocidades históricamente suministradas a marcas como el Grupo Volkswagen y Mini (segunda generación, R56), pero pertenece a una nueva generación.
Su límite nominal de par motor es de 250 Nm, tal como el código “25” en el nombre de Aisin, lo que es ideal para motores pequeños, pero inadecuado para bloques de 2.0 litros de 4 cilindros y de alta potencia y par.
Al contar con solo 6 marchas, el escalón entre ellas es mayor que en las cajas de 8 marchas. Para compensarlo, el software de BMW fuerza un deslizamiento calculado del convertidor de par en condiciones urbanas para suavizar las transiciones, bloqueando el embrague (lock-up) rápidamente cuando se rueda a velocidades constantes para no penalizar el consumo.
*Foto de una caja de cambios BMW GA6F21AW / Aisin AWF6F25.
Al tener un tren planetario menos complejo, es significativamente más ligera y corta que la GA8F22AW, hecho que permitió optimizar el reparto de pesos en el tren delantero de los coches más pequeños de la marca.
¿Qué BMWs utilizan estas cajas Aisin?
BMW utilizó las cajas Aisin en varios modelos, aunque variaban según el motor utilizado.
BMW X1 F48 pre-LCI 2014-19
16d cambio manual
18d GA8F22AW
18dx GA8F22AW
20d GA8F22AW
20dx GA8F22AW
25dx GA8F22AW
18i GA6F21AW
20i GA8F22AW
20ix GA8F22AW
25ix GA8F22AW
28i GA8F22AW
28ix GA8F22AW
BMW X1 F48 LCI 2018-22
16d 7DCT300
18d GA8G45AW
18dx GA8G45AW
20d GA8G45AW
20dx GA8G45AW
25dx GA8G45AW
18i 7DCT300
20i 7DCT300
20ix GA8G45AW
25ix GA8G45AW
28i GA8G45AW
28ix GA8G45AW
25ex GA8F22AW
BMW X2 F39 2016-23
16d 7DCT300
18d GA8G45AW
18dx GA8G45AW
20d GA8G45AW
20dx GA8G45AW
25dx GA8G45AW
18i 7DCT300
20i 7DCT300
20ix GA8G45AW
25i 7DCT300
25ix GA8F22AW
28i GA8F22AW
28ix GA8F22AW
M35ix GA8G45AW
25ex GA6F21AW
BMW Serie 2 Active Tourer F45 AT 2013-18
214d cambio manual
216d GA6F21AW
218d GA8F22AW
218dx GA8F22AW
220d GA8F22AW
220dx GA8F22AW
216i cambio manual
218i GA6F21AW
220i GA8F22AW
225i GA8F22AW
225ix GA8F22AW
225xe GA6F21AW
BMW Serie 2 Active Tourer F45 AT LCI 2017-21
216d GA6F21AW
218d GA8G45AW
218dx GA8G45AW
220d GA8F45AW
220dx GA8G45AW
216i 7DCT300
218i 7DCT300
220i 7DCT300
225i 7DCT300
225ix GA8G45AW
225xe GA6F21AW
BMW Serie 2 Gran Tourer F46 Pre-LCI 2014-18
214d cambio manual
216d GA6F21AW
218d GA8F22AW
218dx GA8F22AW
220d GA8F22AW
220dx GA8F22AW
216i GA6F21AW
218i GA6F21AW
220i GA8F22AW
BMW Serie 2 Gran Tourer F46 LCI 2017-2022
216d 7DCT300
218d GA8G45AW
218dx GA8G45AW
220d GA8G45AW
220dx GA8G45AW
216i 7DCT300
218i 7DCT300
220i 7DCT300
BMW Serie 1 F40 2018-24
116d 7DCT300
118d GA8G45AW
120d GA8G45AW
120dx GA8G45AW
116i 7DCT300
118i 7DCT300
120i 7DCT300
128ti GA8G45AW
M135ix GA8G45AW (B48, 306 CV, 450 Nm)
BMW Serie 2 F44 Gran Coupé 2018-24
216d 7DCT300
218d GA8G45AW
220d GA8G45AW
220dx GA8G45AW
216i 7DCT300
218i 7DCT300
220i 7DCT300
220ix GA8G45AW
228i GA8G45AW
228ix GA8G45AW
M235i GA8G45AW
Mini F54 Clubman pre-LCI
One D GA6F21AW
Cooper D GA8F22AW
Cooper SD GA8F22AW
Cooper SD ALL4 GA8F22AW
One GA6F21AW
Cooper GA6F21AW
Cooper ALL4 GA8F22AW
Cooper S GA8F22AW
Cooper S ALL4 GA8F22AW
John Cooper Works ALL4 GA8F22AW
Mini F54 Clubman LCI
One D 7DCT300
Cooper D GA8G45AW
Cooper SD GA8G45AW
Cooper SD ALL4 GA8G45AW
One 7DCT300
Cooper 7DCT300
Cooper ALL4 GA8G45AW
Cooper S 7DCT300
Cooper S ALL4 GA8G45AW
John Cooper Works ALL4 GA8G45AW
Mini F55 Hatch 5 puertas pre-LCI
One D GA6F21AW
Cooper D GA6F21AW
Cooper SD GA8F22AW (2.0 diésel, 170 CV, 360 Nm)
One GA6F21AW
One First GA6F21AW
Cooper GA6F21AW
Cooper S GA6F21AW
Mini F55 Hatch 5 puertas LCI
Cooper D 7DCT300
Cooper SD GA8G45AW
One First cambio manual
One 7DCT300
Cooper 7DCT300
Cooper S 7DCT300
Mini F56 Hatch 3 puertas Pre-LCI
One D GA6F21AW
Cooper D GA6F21AW
Cooper SD GA8F22AW (2.0 diésel, 170 CV, 360 Nm)
One First GA6F21AW
One GA6F21AW
Cooper GA6F21AW
Cooper S GA6F21AW
John Cooper Works GA6F21AW
John Cooper Works GP3 GA8G45AW (306 CV, tracción delantera, con diferencial autoblocante Torsen)
Mini F56 Hatch 3 puertas LCI
Cooper D 7DCT300
One First cambio manual
One 7DCT300
Cooper 7DCT300
Cooper S 7DCT300
John Cooper Works GA8G45AW
Mini F57 Cabrio (Descapotable) pre-LCI
Cooper D GA6F21AW
Cooper SD GA8F22AW (2.0 diésel, 170 CV, 360 Nm)
One cambio manual
Cooper GA6F21AW
Cooper S GA6F21AW
John Cooper Works GA6F21AW
Mini F57 Cabrio (Descapotable) LCI
One cambio manual
Cooper 7DCT300
Cooper S 7DCT300
John Cooper Works GA8G45AW
Mini F60 Countryman pre-LCI
One D cambio manual
Cooper D GA8F22AW
Cooper D ALL4 GA8F22AW
Cooper SD GA8F22AW
Cooper SD ALL4 GA8F22AW
One GA6F21AW
Cooper GA6F21AW
Cooper ALL4 GA8F22AW
Cooper S GA8F22AW
Cooper S ALL4 GA8F22AW
Cooper SE ALL4 GA6F21AW
John Cooper Works ALL4 GA8F22AW
Mini F60 Countryman LCI
One D 7DCT300
Cooper D GA8G45AW
Cooper D ALL4 GA8G45AW
Cooper SD GA8G45AW
Cooper SD ALL4 GA8G45AW
One 7DCT300
Cooper 7DCT300
Cooper ALL4 GA8G45AW
Cooper S 7DCT300
Cooper S ALL4 GA8G45AW
Cooper SE ALL4 GA6F21AW
John Cooper Works ALL4 GA8G45AW
BMW i8 I12 pre-LCI 2013-18 GA6F21AW
BMW i8 I12 LCI 2016-20 GA6F21AW
BMW i8 I15 2017-20 GA6F21AW
A partir de finales de 2017 y durante 2018, BMW fue retirando progresivamente las cajas GA6F21AW y sustituyéndolas por las cajas de doble embrague (DCT) y 7 marchas de Magna Getrag 7DCT300. En los vehículos con un par motor cercano o superior a 300 Nm las sustituyó por las GA8G45AW, pero fue una solución temporal, hasta que se sustituyeron por las DCT o por las ZF 8HP.
El motivo de cambiar no fue por falta de fiabilidad, sino por las normativas de limitación de emisiones, ya que la caja 7DCT300 al tener más relaciones de cambio y menos pérdidas por fricción hidráulica, podía homologar unos niveles de CO2 inferiores en los ciclos WLTP.
Todas las plataformas transversales actuales de BMW, incluyendo los X1 U11, X2 U10, o el Serie 2 Active Tourier U06, utilizan ya las cajas de doble embrague DCT / HDT de 7 velocidades de Magna Getrag.
Estas cajas, ¿las utilizaron otras marcas?
Sí, los tres modelos de Aisin también fueron utilizados por otros fabricantes de vehículos. El hierro, los embragues y los planetarios son exactamente los mismos para todos los fabricantes y marcas de vehículos. Lo que varía es el software de la TCU, la unidad que gestiona la caja de cambios, y a BMW le gusta adaptarla según la personalidad de la marca.
Aunque un Volvo XC60 D4 y un BMW X1 20d compartan internamente los mismos engranajes de Aisin, el comportamiento final cambia drásticamente. BMW suele calibrar la presión hidráulica de la caja para hacer cambios de marcha más rápidos, sacrificando un punto de suavidad a baja velocidad en favor de la inmediatez que busca su cliente potencial, mientras que Volvo o Stellantis la programan buscando transiciones imperceptibles y un comportamiento mucho más burgués.
Para complicar aún más las cosas, cada fabricante le pone un nombre comercial diferente a la misma caja.
La Aisin AWF8F35
Como hemos comentado antes, es la versión de par motor medio, de hasta 350 Nm, con 8 velocidades, y es de las más utilizadas en el mundo.
- BMW la llamó GA8F22AW.
- Volvo fue de los primeros en utilizar masivamente estas cajas de 8 velocidades. La llamaba TG-81SC o AW TG-81SD. Equipó toda la gama media y alta con motores de 4 cilindros Drive-E en sus modelos XC40, XC60, XC90, S60, V60 y S90.
- El grupo Volkswagen la llamó AQ450 y la utilizó en sus modelos destinados a mercados no europeos donde prefieren el convertidor de par antes que el doble embrague. Equipó los VW Tiguan, Atlas y el Audi Q3 en Estados Unidos.
- El grupo Stellantis, antiguo grupo PSA (Peugeot Citroën), fue uno de los mayores clientes de estas cajas, las llamó EAT8 (Efficient Automatic Transmission 8) e internamente ATN8 (medio par motor), y era la caja estrella de las motorizaciones PureTech de gasolina (1.2 y 1.6) y BlueHDI diesel (1.5) de potencia media. Equipó los Peugeot 3008, 5008 y 508, los Citroën C5 Aircross, DS 7 Crossback y Opel Grandland.
- General Motors la llamó AF50-8, MRC o Hydra-Matic. Se montó transversalmente en modelos como el Chevrolet Malibu o el Cadillac XT4, pero también en las últimas generaciones de Opel Insignia cuando Opel todavía era de GM.
- Toyota y Lexus la llamaron UB80E (tracción delantera), UB80F (tracción total). Se da la circunstancia que Aisin es de Toyota, así que es normal que el Toyota RAV4 (en sus versiones no híbridas de gasolina), el Camry, el Avalon, y los Lexus RX, ES y NX250, la utilicen. También se utilizó mucho en su gama americana y global.
La Aisin AWF8F45
Es la versión reforzada para alto par motor, de hasta 450 / 480 Nm, con 8 velocidades, y es de las más utilizadas en el mundo. Los fabricantes recurrieron a ella cuando instalaron motores de 4 cilindros con turbo potentes, versiones V6 transversales o mecánicas diésel de mucho par motor.
- BMW la llamó GA8G45AW.
- Toyota y Lexus la llamaron UA80E (tracción delantera), UA80F (tracción total). Se utilizó en los V6 de la marca, como los modelos americanos del Toyota Camry V6, el Sienna V6, y los Lexus RX350 (las versiones solo térmicas), y ES350. También la llamaron U881E / U881F en modelos V6 de 3.5L transversales de gran carga, como el Toyota Highlander, etc.
- Volvo utilizaba el mismo nombre genérico (TG-81SC o TG-81SD) para toda la gama de 8 velocidades, pero en la documentación de taller se especificaba si era la versión normal (F35) o la versión Large Torque (F45) utilizada en los motores diesel biturbo D4 (de 190 CV y 420 Nm), D5 (de 235 CV y 470 Nm) con tracción integral AWD, y en el gasolina T6 (de 306 CV y 400 Nm de par motor).
- General Motors la utilizó en sus chasis de motor transversal premium, como los Cadillac XT5 y XT6, y Buick LaCrosse V6. La llamó MRC y, en Opel cuando todavía pertenecía a GM, AF50-B en el Insignia B de tracción total.
- El grupo Stellantis, antiguo grupo PSA (Peugeot Citröen), también la llamó EAT8 (Efficient Automatic Transmission 8) a nivel comercial, igual que a su hermana menor, pero internamente la denominaron AMN8 (alto par motor) para referirse a las utilizadas en motorizaciones como las BlueHDi diésel 2.0 de 400 Nm.
La Aisin AWF6F25
Esta caja de 6 velocidades para un par motor máximo de 250 Nm ha tenido una larga vida en modelos urbanos y económicos de muchas marcas. Se diseñó para motores transversales pequeños y medianos de tracción delantera o total, y era una evolución directa y más moderna de la clásica familia Aisin TF-60.
- BMW la llamó GA6F21AW.
- El Grupo Volkswagen la utilizó masivamente durante casi 20 años, en infinidad de modelos, desde el Golf Mk5 y Mk6 hasta en las versiones de acceso de mercados americanos del Skoda Karoq o el Seat Ateca. La utilizó en los mercados americano, latinoamericano y asiático porque prefieren las cajas con convertidor de par a las de doble embrague. Las llamó AQ160, AQ250 o Tiptronic de 6 velocidades en función del par motor necesario en cada modelo. Se acopló habitualmente a los motores 1.0 TSI y 1.6 MSI de plataformas MQB-A0 en modelos como el VW Polo, Virtus, Nivus / Taigo, T-Cross, o el Jetta americano.
- El grupo Stellantis, antiguo grupo PSA (Peugeot Citröen), la llamó EAT6 (Efficient Automatic Transmission 6) e internamente AT6 ó AM6. Fue la caja automática más utilizada, antes de las cajas de 8 velocidades, en los motores de 3 cilindros franceses 1.2 PureTech de 110 / 130 CV y los 1.6 BlueHDI de los Peugeot 208, 308, Citroën C3, etc. En Fiat y Jeep la llamaron AW60T en los Jeep Renegade y Fiat 500X en mercados fuera de Europa.
- En Toyota, propietaria de Aisin, la llamaron serie TM-60 y otros nombres según mercados. También había las familias U660E / U760E, de 6 velocidades para motores transversales más grandes (3.5 V6 y 2.5 de 4 cilindros), pero eran de un diseño diferente propio de Toyota.
- Suzuki tiene un vínculo histórico muy fuerte con Aisin en las cajas automáticas con convertidor de par. La llamaron simplemente caja Aisin de 6 velocidades, y la utilizaron en toda la gama, desde el Suzuki Vitara, S-Cross, y en algunas generaciones del Swift Sport (motores 1.4 BoosterJet).
- Mazda, en generaciones anteriores de modelos urbanos, ha utilizado estas cajas por su reputación de ser completamente indestructibles con motores pequeños.
La AWF6F25 se quedó como una solución ideal para los segmentos B y C, donde el coste, el peso y el espacio libre bajo el capó son críticos. Al eliminar dos marchas respecto a sus hermanas mayores, se consiguió un conjunto mecánico muy compacto que prácticamente ocupa el mismo espacio que una caja manual tradicional.
Estas cajas, ¿necesitan mantenimiento?
Sí, necesitan mantenimiento, como todo.
BMW la comercializó oficialmente bajo el concepto de “Lifetime, mantenimiento de por vida”, asegurando que eran cajas selladas y no hacía falta cambiar el aceite de la transmisión.
Y el resto de marcas (Volvo, el Grupo Volkswagen, Stellantis, etc,) dijeron lo mismo, porque entendieron que Lifetime quería decir “de por vida del vehículo”, cuando en realidad quería decir “de por vida del aceite”, es decir, que había que cambiarlo cuando se degradaba hasta cierto punto. Y el punto variaba en función del estilo de conducción, de si se hacia mucha ciudad, etc.
Pero, y siempre hay un pero, el fabricante de la caja, Aisin AW, siempre recomendó que se hiciera mantenimiento de la caja, porque el fluido ATF (aceite) de la caja se degrada por las altas temperaturas, por pérdida de viscosidad y por rotura de las moléculas, y los desgastes de los embragues generan micropartículas y otros restos.
Como norma general, para un uso mixto o urbano (muy habitual en los modelos que equipan estas cajas), se recomienda hacer un cambio de fluido ATF por diálisis (vaciado, limpieza del circuito, y rellenado con fluido nuevo) cada 60.000 / 85.000 km, ó 5 años para garantizar la longevidad de las electroválvulas y evitar tirones en caliente, y es la única garantía de vida para el cuerpo de válvulas.
En el caso de estas cajas Aisin transversales, la unidad de control de la transmisión (TCU) suele ir colocada en el exterior o separada del bloque hidráulico, por lo que los mecánicos se refieren a “cuerpo de válvulas” o “bloque de electroválvulas” en sustitución de “mecatrónica”, que se utiliza en las cajas de doble embrague y en las ZF con convertidor de par, donde la parte electrónica y la parte hidráulica van juntas en una sola pieza interna sumergida en aceite.
A diferencia de las cajas ZF para motores longitudinales, donde el filtro va integrado en el cárter de plástico y se cambia fácilmente, en la GA8F22AW y sus hermanas, el filtro del aceite es interno y hay que abrir la caja para cambiarlo, así que en los mantenimientos preventivos habituales solo hay que sustituir el fluido, pero no el filtro.
Si en la GA8F22AW el cambio de aceite de la caja es recomendable y se puede alargar un poco más, en la GA8G45AW es obligatorio si se practica una conducción deportiva.
Al final, como no se realizaba el mantenimiento de estas cajas, a partir de los 100.000 / 150.000 km empezaron a surgir problemas y a romperse, en BMW y en los demás fabricantes. Esto lo explicaremos con más detalle en el siguiente apartado.
Solo Toyota / Lexus, propietarias de Aisin, se salvaron en cierta medida del desastre, porque aunque tampoco cambiaban el aceite de las cajas, las inspeccionaban a fondo cada vez que hacían mantenimiento del vehículo, y así, tuvieron menos averías graves que las Aisin montadas en marcas europeas, simplemente porque el fluido se mantenía en mejor estado.
¿Tuvieron problemas estas cajas Aisin?
Sí, tuvieron averías importantes que se podrían haber evitado si se hubiera realizado su mantenimiento y cambiado el aceite ATF cuando tocaba.
Son cajas conocidas por ser muy suaves y fiables, pero que con el paso de los kilómetros, sobre todo si no se ha cambiado el aceite o se ha hecho mucha ciudad, pueden presentar comportamientos anómalos bien conocidos, y sobre todo en las de 6 velocidades y en las primeras de 8 velocidades:
- Si el fluido ATF está degradado o hay acumulación de residuos en la mecatrónica (cuerpo de válvulas, solenoides), los pequeños pistones de las electroválvulas empiezaban a tener fricción, encallarse en caliente, no cerraban del todo, y tenían retardo. Por todo ello, los cambios de marcha a baja velocidad podían reaccionar con un golpe brusco, con tirones entre la 1a, 2a, y 3a marcha.
- Se producían tirones muy bruscos al reducir de 3a a 2a, o de 2a a 1a.
- Un síntoma clásico de pérdida de presión hidráulica o desgaste de las electroválvulas de control era el retardo de 1 ó 2 segundos desde que se movía la palanca de marcha atrás hasta que la transmisión conectaba mecánicamente dicha marcha atrás.
- Había un retardo notable a la hora de poner y engranar la marcha hacia adelante (D) en caliente.
- Se producían pérdidas de presión hidráulica que hacían que el vehículo patinase antes de engranar la marcha.
Las cajas Aisin instaladas en modelos de BMW tuvieron estos problemas, pero también los tuvieron las mismas Aisin en otras marcas, tales como Volvo, Peugeot y Stellantis, que también las utilizaron, ya que el hierro y la hidráulica eran los mismos.
- En Volvo, en las cajas TF-80SC de 6 velocidades, este problema fue tan masivo en los motores D5 y T6 que se convirtió en la leyenda negra de la marca durante los años 2006 - 2012. Los coches tenían unos tirones tan brutales a la hora de reducir marcha que parecía como si te hubieran embestido por detrás.
- En el grupo Volkswagen, miles de Golf, Jettas y Beetle tuvieron que cambiar la mecatrónica (cuerpo de válvulas) en garantia de sus cajas AQ250 y TipTronic de 6v en USA por el mismo motivo.
- En las Aisin de 6 velocidades de BMW y Mini se detectó un problema de mecanizado y fatiga de materiales a largo plazo, cuando los anillos de teflón de sellado del eje de la transmisión acaban desgastando la pared de aluminio del cárter interior de la caja donde se alojan, lo que provoca una pérdida de presión del aceite en los paquetes de embragues de las marchas más altas. En marchas cortas (relaciones 1a, 2a, 3a) el coche funciona bien, pero cuando se intenta poner 4a, 5a, o 6a velocidad, el cambio patina, sube de vueltas como si estuviera en punto muerto y entra en Modo de emergencia.
- Esto también pasó mucho en los Peugeot y Citroën con cajas EAT6, donde las cajas Aisin con 120.000 / 150.000 km que habían hecho mucha autopista comenzaron a fallar sistemáticamente en las marchas largas por desgaste de la carcasa interior.
- También falló el actuador del bloqueo de parada o aparcamiento de las Aisin instaladas en vehículos BMW. Fué un caso muy curioso porque, aunque el componente mecánico falló igual en varias marcas, fué más visible en los BMW debido al software propio que llevaban. Dentro de la caja había un pequeño muelle y un actuador que bloquean físicamente la transmisión cuando se pone la posición “P” (de Park). Esta pieza se desgasta o se deforma mecánicamente. Esto se detectaba cuando en la pantalla aparecía un aviso amarillo muy molesto “Riesgo de desplazamiento de vehículo. El vehículo puede rodar de forma imprevista…”, que obliga a pasar por el taller aunque el coche funcione y bloquee perfectamente.
*Foto del bloqueo de parada o de estacionamiento (1) de una caja a Aisin. Se puede ver el engranaje (2) interno de la caja, el enlace (3), la palanca (4), la válvula de presión de retención (5), y los pistones (6).
- En modelos como el Opel Insignia o el Toyota RAV4 que llevan exactamente la misma variante de 8 marchas, el componente se deforma igual, pero el software de la TCU de estos fabricantes no es tan estricto analizando la posición milimétrica del actuador, por lo que el Opel funciona con la pieza levemente desgastada durante años sin saberlo, mientras en BMW el coche lanza el error inmediatamente el primer día.
¿Utilizó BMW otras cajas Aisin?
Sí, pero en menor medida.
Más allá de las comentadas (GA6F21AW, GA8F22AW y GA8G45AW) de 6 y 8 velocidades, el grupo BMW utilizó otras transmisiones de Aisin AW en aplicaciones muy específicas, algunas de las cuales son auténticas rarezas o soluciones para mercados concretos.
- La familia GA8Q y GA8Y de cajas Mild Hybrid y híbridas enchufables PHEV de 8 velocidades. Con la llegada de los motores transversales de última generación y, antes del paso definitivo a las cajas de doble embrague de Magna, Aisin tuvo que adaptar su caja de 8 velocidades para integrar motores eléctricos dentro del mismo cárter de la transmisión, lo que dio lugar a variantes híbridas llamadas GA8Q45HW, GA8Q45CW, y GA8Y45CW. Estas variantes se utilizaron en versiones híbridas enchufables (PHEV) de la plataforma UKL, donde el motor eléctrico se encuentra acoplado a la transmisión delantera para dar soporte al motor térmico.
- La GA8Q45HW se utilizó en las versiones diésel y gasolina potentes Mild Hybrid de 48 V, como el Serie 1 F40 120d, el Serie 2 F44 220d Gran Coupé, y las últimas unidades producidas de los X1 F48 LCI y X2 F39 con tracción delantera o total conectable asociadas a Mild Hybrids.
- La GA8Q45CW se utilizó en los Serie 1 F40 118d, 120i (motor B46D/B48D) y el 120ti, Serie 2 Gran Coupé F44 218d y 220i, en los
- La GA8Y45CW se utilizó en los Serie 2 Gran Coupé F44 228i xDrive (muy común en el mercado USA entre 2020 y 2024), en los Serie 1 F40 M135i xDrive o 120d xDrive (antes de la transición hacia las cajas de doble embrague de 7 velocidades en las gamas inferiores, en los X1 F48 LCI y X2 F39 xDrive20d y xDrive25i / xDrive28i, en los Mini John Cooper Works F54 / F60 Clubman JCW y Countryman JCW de 306 CV, así como en los Cooper S ALL4, donde la caja requería el refuerzo estructural de la transmisión AWF8G45 configurada para la tracción total.
- También utilizó la Aisin TF-60SN BMW GA6F21AW en los Mini R56 Cooper y Cooper S a partir de 2005 - 2007 para sustituir las problemáticas cajas del tipo CVT (variador continuo) de la era R50 / R53. Era una caja de 6 velocidades con convertidor de par sencilla pero muy robusta.
- En China, la marca Zinoro de coches eléctricos e híbridos, formada conjuntamente por BMW y Brilliance, también utilizó variantes de la caja Aisin de 6 velocidades acopladas a mecánicas de 3 cilindros para el mercado asiático en su modelo Zinoro 60H, un SUV basado en el X1 F48 de batalla larga para China.
Aisin, aunque es conocida por sus transmisiones automáticas, también fabrica cajas manuales de alto rendimiento, como la conocida serie AZ6 para tracción trasera de los Mazda MX-5 (Miata) NB y NC (1998–2015), Toyota Altezza / Lexus IS200 (GXE10) (1998–2005), Nissan Silvia S15 (1999–2002), Mazda RX-8 (2003–2012), y Toyota GT86 / Subaru BRZ (ZN6/ZC6), y los actuales GR86 / BRZ (ZN8/ZD8).
Pero BMW no las ha utilizado y ha sido fiel a los fabricantes alemanes Getrag o ZF para motores longitudinales de tracción trasera, y Getrag (ahora Magna) para motores transversales manuales modernos.
¿Tenía Aisin otras cajas que BMW no utilizó?
Sí, claro. Dentro de las familias de cajas de cambio fabricadas por Aisin y utilizadas por BMW, había muchos otros modelos que BMW no utilizó nunca. Y Aisin también tuvo otras familias no utilizadas por BMW.
Dentro de la familia Aisin AWF8F de 8 velocidades, BMW solo utilizó dos modelos, los AWF8F35 y AWF8F45, pero Aisin tenía más modelos, como:
- La caja AWF8F30 que quedaba por debajo de la pequeña de BMW. Era una versión aligerada y optimizada para motores que no necesitan tanto par, ya que estaba limitada a 300 Nm. La utilizó de forma masiva el grupo Volkswagen con el nombre de AQ300. La llevan los Seat / Cupra Ateca, Skoda Karoq o Volkswagen Taos en mercados donde se prefiere el convertidor de par al doble embrague DSG, como USA y Suramérica. También la utiliza Stellantis en sus Peugeot 3008 y Opel Astra con el nombre de EAT8.
- Las UB80E / UA80E, conocidas como variantes “Direct Shift” de Toyota. Es una variante de la misma arquitectura de 8 velocidades diseñada exclusivamente para los chasis TNGA de Toyota. Tiene una relación interna de marchas ligeramente diferente para priorizar la eficiencia de combustible en motores atmosféricos de ciclo Atkinson. Se utiliza en los Toyota RAV4, Camry, Highlander y Lexus ES / RX.
Dentro de la familia Aisin AWF6F (TF-80) de 6 velocidades, BMW solo utilizó un modelo, el AWF6F25 (GA6F21AW), pero Aisin tenía muchos más modelos, como:
- La TF-80SC / TF-81SC, conocida también como AW6A-EL, fue una caja de 6 velocidades de alto rendimiento para motores transversales grandes, capaz de soportar pares de hasta 440 Nm. BMW no la necesitó, porque cuando hizo el salto a las plataformas transversales potentes ya saltó directamente a las cajas Aisin de 8 velocidades. Si se utilizó, porque fue un auténtico estándar, en los Volvo con motores transversales D5 y T6 de 5 y 6 cilindros, en los Alfa Romeo 159, Brera (con caja Q-Tronic), en los Ford Mondeo y Fusion V6, Mazda 6 MPS y Jaguar X-Type.
- La TF-60SN / AQ250, también conocida como versión Volkswagen o TipTronic de 6 velocidades, porque la codesarrolló Aisin con VW a principios de 2000. Se utilizó en los Golf Mk5, Passat y Audi A3 antes de que fueran sustituidas masivamente por las DSG de doble embrague. Esta caja es la madre de la caja de 6 velocidades que utilizó el Mini R56.
Aisin es el líder indiscutible en transmisiones para vehículos híbridos gracias al sistema e-CVT de Toyota, el sistema divisor de potencia con engranajes planetarios utilizado por el Prius. Pero BMW nunca ha utilizado este esquema mecánico y, para sus híbridos transversales, prefirió utilizar las cajas automáticas convencionales al eje delantero y un motor eléctrico independiente detrás.
- Aisin diseñó las cajas híbridas conocidas como Dedicated Hybrid Transmissions (DHT) de tipo e-CVT, como la familia P610 / P710 / P810, que no son cajas automáticas tradicionales con marchas fijas, ya que son transmisiones híbridas puras que integran dos motores eléctricos - generadores (MG1 y MG2), unidos por un tren planetario (ver el post donde se explica como funcionan este tipo de cajas). Las utilizan toda la gama híbrida de Toyota, incluyendo el Prius, el Corolla, el Yaris, y los Lexus.
Como BMW tiene una antigua relación histórica con ZF para todos sus coches de tracción trasera y motor longitudinal, con la mítica ZF 8HP, nunca ha utilizado cajas de este tipo fabricadas por Aisin, pero Aisin también las fabrica y muy buenas.
- La Aisin AA80E (TL-80SN) fue la primera caja automática de 8 velocidades del mundo para turismos, lanzada en 2006. Se diseñó para motores longitudinales de tracción trasera de gran potencia V8. La utiliza Lexus en sus modelos deportivos de la gama F, incluyendo los Lexus IS F, RC F, y LC 500.
- La Aisin AWR10L65 (familia TR) es una caja longitudinal de 10 velocidades con convertidor de par, diseñada para chasis de todo terreno puro y camionetas de gran tonelaje, que se instala en el actual Toyota Land Cruiser 300 y el Lexus LX.
Pero, ¿quién es Aisin?
Aisin es la empresa que fabrica y vende más cajas de cambio en el mundo. Es japonesa y propiedad del grupo Toyota. Nació de la fusión de dos empresas del grupo Toyota en 1965: Aichi Kogyo y Shinto Kogyo.
La palabra Aisin es la unión de “Ai-“ (de Aichi) que es la prefectura de Japón donde nació la compañía y donde tiene la sede central Toyota, y “-sin” (o shin, de Shinto). En japonés, la palabra “shin” también significa “nuevo”, así que el nombre Aisin es un juego de palabras que significa “Nueva Aichi”, transmitiendo la idea de una empresa orientada al futuro y la innovación.
En 1969 Aisin Seiki se asoció con el gigante americano BorgWarner, uno de los mayores especialistas del mundo en transmisiones y turbos, creando Aisin Warner, abreviado Aisin AW o, simplemente, AW. Aunque ambas empresas dejaron de estar asociadas en 1987, la empresa Aisin AW siguió funcionando hasta 2021, en que se fusionó con Aisin Seiki.
¿Qué es un tren de engranajes tipo Lepelletier?
Antes hemos comentado que para poder colocar 8 marchas en el mismo espacio donde antes solo había 6, Aisin tuvo que utilizar un tren de engranajes planetarios de tipo Lepelletier. Eso significa que primero tuvieron que encontrar la fórmula geométrica y mecánica ideal para encajar 6 velocidades dentro de una caja automática transversal muy pequeña. Y después hacer el salto a 8 velocidades.
Antes de este diseño, las cajas automáticas clásicas de convertidor de par eran enormes y pesadas, ideales para motores longitudinales de tracción trasera, como los motores americanos o los grandes motores de BMW, pero casi imposibles de encajar de lado (transversalmente) bajo el capó de un vehículo compacto de tracción delantera.
El ingeniero francés Pierre Lepelletier patentó en 1992 una disposición genial que combinaba componentes ya existentes pero necesitando mucho menos espacio. Aisin compró los derechos y en 2000, lanzó la famosa caja TF-60SN, también conocida como AQ250 dentro del grupo Volkswagen, convirtiéndose en el estándar de la industria.
Un tren planetario clásico, o epicicloidal, consta de un engranaje central (planeta), unos satélites con su portasatélites que giran alrededor y una corona exterior. En el post sobre las cajas con convertidor de par se explica como funciona.
El esquema Lepelletier consigue 6 marchas hacia adelante y una hacia atrás utilizando solo:
- 1 tren planetario simple, situado a la entrada, conectado a la turbina del convertidor.
- 1 tren planetario doble de tipo Ravigneaux, situado a la salida. En el tren Ravigneaux, los satélites interiores no tocan la corona exterior, y los satélites exteriores no tocan el planeta central.
- 5 elementos de cambio, normalmente 3 embragues multidisco y 2 frenos.
La gracia del sistema radica en que el primer tren (el simple), se utiliza solo como un reductor de velocidad constante, reduciendo las revoluciones que vienen del motor, y envía esta potencia ralentizada hacia el tren Ravigneaux siguiente, el cual también recibe, en paralelo, el eje de transmisión directa a la velocidad real del motor. Combinando estas dos velocidades de entrada (la directa y la reducida) a través de los diferentes embragues y frenos sobre el tren Ravigneaux, se obtienen las 6 relaciones de transmisión o marchas de forma escalonada.
Conseguir 6 velocidades con los métodos antiguos requería, como mínimo, 3 ó 4 trenes planetarios independientes, con Lepelletier, solo 2. El sistema Lepelletier ahorra engranajes, ejes y frenos, y la caja resultante es tan corta que se puede montar transversalmente al lado de un motor de 4, o incluso 5 y 6, cilindros.
Al tener menos componentes girando libremente, las pérdidas se reducen drásticamente, ya sean por calor, por menor fricción mecánica interna o por desgaste y pérdida de viscosidad del aceite, lo que se traduce en un menor consumo de combustible y más eficiencia.
Con este sistema se consigue un escalonamiento muy cerrado de las primeras marchas, para arrancar con fuerza, y una 6a marcha larga de tipo overdrive para desahogar el motor en autopista.
El éxito de este sistema Lepelletier de 6 marchas fue tan grande que, cuando Aisin hizo el salto a las cajas de 8 velocidades de motor transversal, como las AWF8F35 y AWF8F45 comentadas antes, no abandonó la idea y simplemente evolucionó el concepto añadiendo un tren simple adicional, y un par más de embragues para obtener las dos marchas extras sin incrementar excesivamente las medidas de la caja
*Foto del tren de engranajes tipo Lepelletier. Arriba a la izquierda, la marcha neutra o punto muerto, y a la derecha la 1a marcha. Abajo, a la izquierda, la 2a marcha, y a la derecha la 3a marcha. Donde dice “Zahnrad gebremst” significa “engranaje frenado”, y donde dice “Zweifarbige Räder = Kupplung” significa “ruedas bicolor = embrague”.
*Foto del tren de engranajes tipo Lepelletier. Arriba a la izquierda, la 4a marcha. A la derecha, la 5a marcha que no se utiliza en las cajas de cambio actuales (ver comentario más adelante). Abajo, a la izquierda, la 6a marcha que en realidad es la 5a en las cajas actuales. A la derecha, la 7a marcha que en realidad es la 6a en las cajas actuales.
Si se leen los comentarios de las fotos se verá que en realidad el tren de engranajes Lepelletier tiene 7 marchas hacia adelante, pero que la 5a marca no se utiliza en las cajas de cambio actuales y por eso siempre se dice que tiene solo 6 marchas.
La 5a marcha se configura como un engranaje directo con una relación 1,00:1. Para ello necesita un freno en S1, que añade un sexto elemento en el cambio. Este elemento no aporta ningún beneficio, y complica y encarece la caja.
Además, las marchas 4a, 5a y 6a están muy juntas, con relaciones 1,15:1 (4a), 1,00:1 (5a), y 0,85:1 (6a), así que la 5a no aporta gran cosa y puede prescindirse de ella. Al eliminarla, no hace falta el freno en S1, Aisin se lo ahorra, y se reducen el coste y la complejidad de la caja, quedando con solo 6 marchas o velocidades adelante.
Cómo identificar las cajas (Nombre BMW)
| Nombre de BMW | Nombre de AISIN |
| GA8F22AW | AWF8F35 |
| GA8G45AW | AWF8F45 |
| GA6F21AW | AWF6F25 |
| Dígito | Explicación y valores |
| G | De “Getriebe”, que se puede traducir por transmisión o caja de cambios. |
| A | De “Automática”. |
| 8 | Es el número de marchas o velocidades. 6: Son 6 marchas o velocidades 8: Son 8 marchas o velocidades |
| F | Indica la generación o arquitectura de la caja de cambios. F: Identifica cajas de 1a y 2a generación para motores transversales de aplicación estándar G: Identifica cajas de 3a generación, una evolución técnica de las anteriores. Esta generación se diseñó para soportar pares motor más elevados e incluir mejoras de eficiencia, una gestión eléctronica más rápida y una mejor integración con sistemas de hibridación. |
| YY | Son 2 dígitos que indican el par motor (torque) máximo que soporta la caja de cambios. Cuanto más alto, más reforzada está la caja para aguantar la fuerza del motor. 21: Un máximo de 230 / 250 Nm 22: Un máximo de 300 / 350 Nm 45: Un máximo de 450 / 480 Nm |
| AW | Son 2 dígitos que indican el fabricante de la caja de cambios. En este caso “AW” indica el fabricante Aisin (en realidad el nombre corecto es Aisin-Warner, porque en 1969 Aisin y BorgWarner se asociaron. Más tarde se separaron, pero Aisin conservó el nombre de Aisin-Warner AW). |
Cómo identificar las cajas (Nombre Aisin)
| Nombre de BMW | Nombre de AISIN |
| GA8F22AW | AWF8F35 |
| GA8G45AW | AWF8F45 |
| GA6F21AW | AWF6F25 |
| Dígito | Explicación y valores |
| AW | De Aisin-Warner, el fabricante de la caja de cambios. |
| F | Indica la orientación y la tracción del motor. F: Front-wheel drive (motor transversal, tracción delantera) R: Rear-wheel drive (motor longitudinal, tracción trasera). |
| 8 | Es el número de marchas o velocidades. 6: Son 6 marchas o velocidades 8: Son 8 marchas o velocidades. |
| F | Indica la generación, variante, o arquitectura de la caja de cambios. F: Para un par motor medio-alto. |
| YY | Son 2 dígitos que indican el par motor (torque) máximo que soporta la caja de cambios: 25: Un máximo de 230 / 250 Nm 35: Un máximo de 300 / 350 Nm 45: Un máximo de 450 / 480 Nm |
En el siguiente post se explica como funcionan las cajas de cambio con convertidor de par:
Noticia - ¿Como funciona una caja de cambios con convertidor de par?
¿Como funciona una caja de cambios con convertidor de par? En este post explicaremos como funciona una caja de cambios con convertidor de par, como funcionan los engranajes y las marchas, que pasaría si quitamos el convertidor de par y conectamos el motor directamente a los engranajes, que es...
www.bmwfaq.org
Saludos.
Última edición:
