05:08-56

Edición 01 es

Caja de cambios automática ZF

ZF 4/5HP502/592/602 C

Descripción del funcionamiento

R
N
D
2
1

120 597

 Scania CV AB 2001, Sweden

1 712 822
Índice

Índice
Información general ..................................................................................3

Placa de identificación de la caja

de cambios ..................................................................................5

Diseño del sistema ..................................................................................7

Diseño de la caja de cambios ..................................................................................8

Convertidor de par ..................................................................................9

Trenes epicicloidales ................................................................................10

Ralentizador ................................................................................11

Engranajes angulares ................................................................................13

Unidad de mando ................................................................................14

Cambio de marchas ................................................................................15

NBS ................................................................................16

Selector ................................................................................17

Testigos de advertencia y testigos ................................................................................18

Interruptor de diagnosis con testigo ................................................................................19

Kick-down ................................................................................20

2  Scania CV AB 2001, Sweden 05:08-56

 Información general

Información general

Descripción y funcionamiento
Esta descripción trata sobre las cajas de cambios
automáticas ZF 4/5HP502/592/602 C. Las cajas
de cambios son de cuatro o cinco marchas y tres
niveles de par.
El equipamiento de serie de las cajas de cambios
incluye un ralentizador a parte de un convertidor
de par.
Un sistema hidráulico de control electrónico
realiza los cambios de marchas. Las cajas de
cambios están diseñadas con una combinación
de marchas mecánicas e hidráulicas.

120 288
Una bomba integrada proporciona aceite a
presión tanto al sistema hidráulico como al
sistema de lubricación de la caja de cambios. El
aceite se limpia mediante un filtro. Este filtro se
debe sustituir regularmente. Remítase al Manual
de servicio, grupo 0.
Debido a que esta descripción se refiere a varios
modelos de caja de cambios muy similares, los
componentes pueden ser distintos a los que
aparecen en las figuras. También puede variar la
ubicación de los componentes.
Hay varias generaciones de cajas de cambios.
Para averiguar a qué generación pertenece la
caja de cambios remítase a la sección Placa de
identificación de la caja de cambios.
Para reducir el efecto de cualquier discrepancia
debido a las distintas variantes, la Descripción
del trabajo y del funcionamiento se ha tratado de
la forma más general posible.

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Información general

Diferencias entre la 1ª y 2ª generación

• Nuevo sistema electrónico de control, ZF

denominación EST 46C.
• La unidad de mando se comunica con las
demás unidades de mando a través del CAN
(red de controladores).
• Se ha prescindido de la unidad de mando del
ralentizador, que ahora se encuentra
integrada en la unidad de mando de la caja de
cambios.
• Se ha prescindido de los solenoides V501,
V503 y V504 del ralentizador, que han sido
sustituidos por una válvula proporcional.
• En esta publicación se describe la 2ª
generación de la ZF 4/5HP502/592/602 C.
La 1ª generación, ZF 4/5HP500/590/600, se
describe en otra publicación, remítase al
Manual de servicio, grupo 5.

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 Placa de identificación de la caja de cambios

Placa de identificación de la caja de

cambios
Cuando se ponga en contacto con representantes
de ZF, utilice el código de identificación ZF que
aparece en la placa de identificación de la caja
de cambios. La placa de identificación está
situada en el lateral o en la parte superior de la
caja de cambios.

121 092
La placa de identificación está situada en el
lateral o en la parte superior de la caja de
cambios.

La placa de identificación proporciona la

siguiente información:
1 Designación de tipo

2 Número de pieza ZF
3 Número de pieza de Scania
4 Desmultiplicación total (1ª marcha y la
marcha más larga)
5 Número de impulsos del sensor de
velocidad
6 Capacidad de llenado total de la caja de
cambios
7 Especificación del aceite según ZF.

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Placa de identificación de la caja de cambios

La designación de tipo en la placa de

identificación indica cuantos pasos o marchas
tiene la caja de cambios, el nivel de par y a que
serie o generación pertenece la caja de cambios.

• El primer dígito (4) describe el número de

pasos o marchas que tiene la caja de
cambios.
• Las letras HP significan Hydro Planet.
• Los dígitos 5 y 0 en la cifra de tres dígitos
indican el nivel de par posible de la caja de
cambios (50).
• El dígito 2 en la cifra de tres dígitos indican
la serie o la generación a la que pertenece la
caja de cambios.
• La letra C quiere decir que la unidad de
mando de la caja de cambios se comunica
con las demás unidades de mando a través
del CAN.

6  Scania CV AB 2001, Sweden 05:08-56

 Diseño del sistema

Diseño del sistema

5 1 6 2 14 3

ZF EDC
11 7

12

8
10

13

120 600
9

1 Selector, S520 8 Sensor de temperatura para el

2 Unidad de mando de la caja de cambios, ralentizador, T505
E502 9 Válvula proporcional del ralentizador, V76
3 Unidad de mando del EDC 10 Válvula solenoide del acumulador, V502
4 Testigo de temperatura del aceite de la 11 Sensor del pedal del acelerador, D35, con
caja de cambios, O500 interruptor de kick-down, B26
5 Interruptor del ralentizador, S525. El 12 Válvula de freno de servicio con
interruptor puede estar ubicado también potenciómetro para el ralentizador
en la unidad eléctrica central, S526. 13 Sensor del velocímetro, T20
6 Palanca del ralentizador, S43 14 Conexión para el equipo de diagnosis de la
7 Conexión eléctrica para las válvulas ZF.
solenoide y sensor de frecuencia en la caja
de cambios

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Diseño de la caja de cambios

Diseño de la caja de cambios

1 Eje de entrada 15 Cuerpo de válvulas solenoide

2 Pared de separación 16 Sensor de frecuencia de la turbina
3 Embrague A 17 Cárter de aceite
4 Embrague B 18 Ralentizador
5 Carcasa de la caja de cambios 19 Bomba de aceite
6 Tren epicicloidal 1 20 Convertidor de par
7 Tren epicicloidal 2 21 Embrague de bloqueo
8 Tren epicicloidal 3 22 Eje de turbina
9 Sensor del velocímetro
10 Cubo sincronizador
11 Sensor de frecuencia del eje de salida
12 Embrague F
13 Embrague E
14 Embrague D

8  Scania CV AB 2001, Sweden 05:08-56

 Convertidor de par

Convertidor de par

Un convertidor de par hidráulico transmite el par

del motor a la caja de cambios. El convertidor de
par aumenta el par motor al arrancar y proporciona
una transmisión de potencia regular.
El rendimiento de un convertidor de par hidráulico
es menor que el de una transmisión mecánica.
Por lo que es necesario un embrague que bloquee
el eje de la turbina del convertidor de par con el eje
del rodete de la bomba tan pronto como el motor
alcance un determinado régimen en primera,
segunda o marcha atrás. Entonces el par se
transmite mecánicamente. Esto se conoce como la
posición de bloqueo. En marchas más largas, este
embrague siempre está acoplado, lo que implica 1 Rodete de la bomba
que el par se transmite de la misma forma que en 2 Rotor de turbina
una caja de cambios mecánica.
3 Estátor
El convertidor de par está compuesto por tres 4 Eje de entrada
partes: rodete, estátor y turbina. El rodete de la 5 Embrague de bloqueo
bomba está situado en el eje de entrada y funciona
como una de las mitades del embrague. El rodete
de la bomba tiene forma cóncava y se compone de
varios álabes curvados.
El rotor de la turbina tiene el mismo diseño que el
rodete de la bomba, pero está situado en el eje de
salida. El rodete y rotor cóncavos están situados
con sus aberturas una frente a otra. En el espacio
entre ambos se encuentra el estátor, que también es
un rodete con álabes curvados.
Cuando el rodete de la bomba comienza a girar
desplaza el aceite entre la bomba y los rotores de la
turbina. La fuerza centrífuga del aceite transmite el
par del rodete de la bomba al rotor de la turbina. El
estátor, que va montado en una rueda libre,
proporcionará par adicional al eje de la turbina
cuando exista una diferencia importante en la
velocidad de giro entre el rodete de la bomba y el
rotor de la turbina.

05:08-56  Scania CV AB 2001, Sweden 9

Trenes epicicloidales

Trenes epicicloidales

La caja de cambios tiene tres trenes

epicicloidales. Están conectados a los ejes de la
caja de cambios y entre sí, por medio de
embragues de disco. Acoplando y
desacoplando distintas combinaciones de
embragues de disco, el par del motor es
transmitido mediante los trenes epicicloidales
de diferentes maneras, y por lo tanto a
multiplicaciones distintas.

1 Tren epicicloidal 1
2 Tren epicicloidal 2
3 Tren epicicloidal 3

10  Scania CV AB 2001, Sweden 05:08-56

 Ralentizador

Ralentizador

La caja de cambios está equipada con un

ralentizador.
El ralentizador está compuesto por un estátor y
un rotor, y su principio de funcionamiento es el
mismo que el del convertidor de par. El rotor
siempre gira al mismo régimen que el motor. El
ralentizador frena cuando se introduce líquido
hidráulico a presión en el mismo. Esto hace que
se frene el rotor y el eje de salida. Cuando se
solicita que frene el ralentizador, con el pedal de
freno o la palanca del ralentizador, la válvula
solenoide del acumulador se abre y un pistón
neumático introduce el líquido en el
ralentizador. Para regular la potencia de frenado
del ralentizador, hay una válvula de control para
controlar la presión del ralentizador.
Al frenar con el ralentizador se produce bastante 1 Ralentizador
calor. El calor se elimina mediante un
intercambiador de calor conectado al sistema de
refrigeración del motor.
Cuando el ralentizador no se usa se descarga el
líquido y se almacena en un acumulador.
El ralentizador puede producir un par de frenado
muy alto. Para evitar que se produzcan
situaciones de frenado críticas o que las ruedas
se bloqueen, la unidad de mando de la caja de
cambios reduce la potencia del ralentizador
cuando se conduce en primera o segunda
marcha.
Si el vehículo está equipado con ABS y una de
las ruedas está a punto de bloquearse, la unidad
de mando del ABS mandará una señal a la
unidad de mando del ralentizador para que deje
de mandar señales de frenado al ralentizador.

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Ralentizador

Activación del ralentizador

El pedal de freno activa el ralentizador cuando

el interruptor está conectado.
El interruptor puede estar ubicado en la unidad
eléctrica central S525 o en el cuadro de
instrumentos S526.
La potencia de frenado aumenta en relación
con la fuerza con la que se pisa el pedal de

118 822
freno. Tan pronto como se aplican los frenos de
las ruedas, el ralentizador proporciona la
potencia máxima de frenado. Interruptor S525

118 820
Interruptor S526

El vehículo también puede tener una 0

combinación de accionamiento manual y
automático del ralentizador. Cuando el 1
ralentizador está activado y se pisa el pedal de 2
freno hasta el fondo, el par de frenado
necesario es el máximo. 3

4
IMPORTANTE El ralentizador es muy potente RETARDER

y actúa sólo sobre las ruedas motrices. En 5

120 859

vehículos sin ABS, puede ser inapropiado, e

incluso muy peligroso en algunos casos, La palanca del ralentizador tiene seis ajustes
utilizar este freno en carreteras con superficies para distintos pares de frenado.
resbaladizas.

12  Scania CV AB 2001, Sweden 05:08-56

 Engranajes angulares

Engranajes angulares

Para ahorrar el máximo de sitio posible al montar

los motores y las cajas de cambios, hay varios
diseños para los engranajes angulares con caída.

Engranaje angular
El engranaje angular cambia el ángulo 80º en el
caso de un motor y caja de cambios montados
transversalmente.

Engranaje angular, 80º

Engranaje angular con caída

El engranaje con caída cambia el ángulo 80º, lo
que permite bajar el árbol de transmisión unos
200 mm en el caso de un motor y caja de cambios
montados transversalmente.

Engranaje angular con caída, 80º

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Unidad de mando

Unidad de mando

La unidad de mando E502 de la caja de cambios

está compuesta por un microprocesador
programado para supervisar y controlar la caja
de cambios para que los cambios y la
intervención del ralentizador se produzcan en el
momento correcto.
En los vehículos con EDC, la unidad de mando
de la caja de cambios se comunica con la unidad
de mando del EDC a través del CAN.
La unidad de mando determina que marcha debe
utilizar recopilando la información de los
sensores de la caja de cambios, del selector, del
régimen del motor y de la aceleración. También
interviene en el frenado del ralentizador. La
unidad también controla todo el proceso de
cambio de marchas y supervisa el sistema de
mando de la caja de cambios. La unidad de
mando de la caja de cambios también controla el
ralentizador.
La unidad de mando controla continuamente los
cambios de régimen mediante varios sensores y
los compensa para alcanzar un confort de
cambio alto.

Nota: Todos los cables deben estar conectados a

la unidad de mando nueva antes de conectar la
alimentación con la llave de encendido.

Cuando se ponga en contacto con representantes

de ZF, refiérase a la unidad de mando como
EST 46C, como figura en la etiqueta de la
unidad de mando.

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 Cambio de marchas

Cambio de marchas
Los cambios a una marcha más larga o más
corta se realizan acoplando o desacoplando los
embragues mediante presión hidráulica. La
unidad de mando manda señales a las válvulas
solenoide del sistema hidráulico de la caja de
cambios para cambiar de marcha o activar el
ralentizador.
La unidad de mando también supervisa el
tiempo de deslizamiento, es decir, el tiempo que
los discos de embrague están en deslizamiento
al cambiar de marcha. Si el tiempo de
deslizamiento es demasiado corto, los cambios
son duros, mientras que si es demasiado largo,
los discos se desgastarán rápidamente. El tiempo
de deslizamiento es regulado por una presión de
modulación.
Si el tiempo de deslizamiento es demasiado
largo, por ejemplo, porque el nivel de aceite de
la caja de cambios es insuficiente, el botón
pulsado del selector parpadeará.

Programas de cambio de marchas

Hay dos programas de cambio de marchas, uno
de prestaciones altas y otro económico.
El programa de prestaciones altas es el que se
utiliza por defecto. Conectando o desconectando
la abrazadera A del conector C874 en la unidad
eléctrica central delantera se puede cambiar el
programa de cambio de marchas.

• Conectado = Se activa el programa de

prestaciones altas.
• Desconectado = Se activa el programa
económico.

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NBS

NBS
Algunas variantes de las cajas de cambios
automáticas ZF tienen una función que se llama
NBS (punto muerto en las paradas). Está
función desacopla las partes en movimiento de
la caja de cambios del eje de salida siempre que:
• esté seleccionada la primera marcha
• el pedal del acelerador esté en la posición de
ralentí
• el freno de pie o el freno de parada estén
aplicados
• la velocidad del vehículo sea inferior a
3 km/h.
Sólo es necesario pisar el freno de servicio
ligeramente, 0,8 bares, par que se active el NBS.
El objetivo de la función NBS es la de reducir el
consumo de combustible, especialmente en
tráfico urbano donde las paradas son frecuentes.
Las cajas de cambios con NBS se pueden
identificar mirando el código de 10 dígitos en la
placa de identificación de la caja de cambios.
Si el tercer dígito por el final es un 5
(xxxx xxx 5xx), la caja de cambios tiene la
función NBS.

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 Selector

Selector
El selector S520 informa a la unidad de mando
de la caja de cambios sobre la marcha o
programa de cambios de marcha seleccionado
por el conductor. R
• R = Marcha atrás N

Nota: La marcha atrás sólo se puede seleccionar D

con el vehículo parado.
2
• N = Punto muerto. Debe estar seleccionado 1
al arrancar el motor, para paradas largas y
cuando se aparca el vehículo.

104 154
• D = Posición normal para la conducción
hacia delante. Se utilizan todas las marchas.
• 2 = Posición normal para la conducción
hacia delante. Se utilizan todas las marchas
menos la más larga.
• 1 = Posición para la conducción hacia
delante. Sólo se utiliza la marcha más corta.
Si pulsa el botón 1 ó 2 al conducir, la caja de
cambios reduce de forma normal cuando se
reduce la velocidad del vehículo. No cambiará a
una marcha más larga al acelerar.
Algunos tipos de selectores sólo tienen los
botones R, N y D.

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Testigos de advertencia y testigos

Testigos de advertencia y testigos

Testigo de temperatura del aceite de la

caja de cambios
Al frenar con el ralentizador se produce bastante
calor. Si el sensor de temperatura en el cárter de
aceite de la caja de cambios registra que la
temperatura es superior a 106 ºC, se enciende un
testigo rojo en el cuadro de instrumentos. Antes
de que se encienda el testigo, se reduce el
funcionamiento de la caja de cambios para que
no se sobrecaliente.

Testigos intermitentes en el selector

La caja de cambios tiene un sistema de aviso
para advertir sobre la presencia de averías serias
en la caja de cambios y sistema de mando.
En el caso de que haya una avería, el testigo de
diagnosis y el botón pulsado en el selector S520
comienza a parpadear.

18  Scania CV AB 2001, Sweden 05:08-56

 Interruptor de diagnosis

Interruptor de diagnosis con testigo

El interruptor de diagnosis se utiliza para leer

los códigos de avería que puede haber en la
memoria de la unidad de mando. Los códigos de
avería se indican mediante secuencias de
parpadeo del testigo. El interruptor también se
utiliza para borrar los códigos de avería.
El testigo de diagnosis va conectado en paralelo
con el selector. Por lo tanto, el testigo de
diagnosis se enciende tan pronto como se
conecta la alimentación mediante la llave de
contacto.

118 821
Si la avería está activa, el botón pulsado del
selector parpadeará para avisar al conductor y
por lo tanto también parpadeará el testigo de
diagnosis. Interruptor de diagnosis
La memoria de códigos de avería puede
almacenar un máximo de diez códigos de avería.

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 Kick-down

Kick-down

El interruptor de kick-down cierra el circuito

justo antes de alcanzar la aceleración máxima.
El interruptor de kick-down está integrado
siempre en el sensor del pedal del acelerador.
Remítase al Manual de servicio de la sección 14.
El kick-down se utiliza para reducir, por ejemplo
al adelantar, pero también se puede utilizar para
retrasar el cambio a una marcha más larga.
Manteniendo el pedal del acelerador en la
posición de kick-down evita que el motor pierda
potencia al cambiar a una marcha más larga en
un ascenso. B25 Interruptor de aceleración (ralentí)
B26 Interruptor de kick-down
D35 Potenciómetro

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