Comparar transmisiones automáticas: secuencial, doble embrague, CVT
Las transmisiones automáticas están ganando popularidad entre los propietarios de automóviles. ¿Cuáles son los principales tipos de tales transmisiones y cuáles son sus ventajas y desventajas?
Estados Unidos es considerado el lugar de nacimiento de la transmisión automática. En 1904, una empresa de Boston ofreció una automática de dos velocidades. El funcionamiento de este mecanismo era, hay que reconocerlo, muy poco fiable, pero la idea encontró terreno fértil y empezaron a aparecer en Estados Unidos varios tipos de diseños con cambio automático de marchas.
Sin embargo, la primera transmisión automática, similar en diseño y operación a las transmisiones modernas, apareció solo antes de la Segunda Guerra Mundial. Era una transmisión Hydra-Matic diseñada por General Motors.
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Transmisión hidraulica
Entre las transmisiones automáticas, las más comunes (hasta ahora) son las transmisiones hidráulicas. Este es un mecanismo complejo que generalmente consiste en un conjunto de convertidor de par o convertidor de par con múltiples engranajes planetarios.
Los engranajes en los engranajes planetarios están conectados o bloqueados por embragues de fricción apropiados y frenos multidisco (multidisco) o de banda. En este caso, un elemento obligatorio de la transmisión hidráulica es el aceite, que se vierte completamente en la caja de cambios.
El cambio de marchas se lleva a cabo bloqueando varios conjuntos de engranajes solares que interactúan con ruedas libres, embragues de disco (generalmente multidisco), frenos de banda y otros elementos de fricción accionados por accionamientos hidráulicos.
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Los desarrollos de diseño de transmisiones hidráulicas son transmisiones hidroeléctricas (con, por ejemplo, la función de una relación de transmisión adicional, el llamado kickdown) y transmisiones controladas electrónicamente. En este caso, la caja de cambios puede tener varios modos de funcionamiento, por ejemplo, deportivo o confort.
También aumentó el número de relaciones de transmisión. Las primeras máquinas hidráulicas tenían tres relaciones de transmisión. Actualmente, cinco o seis marchas son estándar, pero ya hay diseños que tienen nueve.
Un tipo especial de transmisión automática es la transmisión secuencial (también conocida como transmisión semiautomática). En este tipo de mecanismo, los cambios de marcha se pueden cambiar usando una palanca que se mueve solo hacia adelante o hacia atrás y cambia una marcha hacia arriba o hacia abajo, o usando paletas ubicadas en el volante.
Esta solución es posible gracias al uso de un microprocesador electrónico que controla el funcionamiento de la caja de cambios. Las cajas de cambios secuenciales se usan comúnmente en los autos de Fórmula 1 y se encuentran en autos de producción, incluidos Audi, BMW, Ferrari.
Según el experto
Vitold Rogovsky, red ProfiAuto:
– La ventaja de las transmisiones automáticas hidráulicas es, sobre todo, la comodidad de conducción, es decir, no es necesario cambiar de marcha manualmente. Además, este tipo de transmisión protege el motor de la sobrecarga, por supuesto, siempre que la transmisión se utilice correctamente. La caja de cambios se ajusta a la velocidad del motor y selecciona la marcha adecuada. Sin embargo, el principal inconveniente de su mecanismo es su alto consumo de combustible. Las transmisiones automáticas son grandes y pesadas, por lo que se adaptan principalmente a motores grandes y potentes, con los que funcionan muy bien. Una cierta desventaja de estas transmisiones es también el hecho de que se puede encontrar una copia usada en el mercado secundario.
Cajas de cambios continuamente variables
Una transmisión continuamente variable es un tipo de transmisión automática, pero con un dispositivo bastante específico. Hay dos soluciones: la caja de cambios planetaria tradicional y la ahora más común caja de cambios CVT (Transmisión Variable Continua).
En el primer caso, el engranaje planetario es responsable del cambio de marcha. El diseño recuerda al sistema solar en miniatura. Para seleccionar los engranajes, utiliza un conjunto de engranajes, el mayor de los cuales tiene un engrane interno (el llamado engranaje anular). Por otro lado, hay una rueda central (llamada sol) en el interior, conectada al eje principal de la caja de cambios y otros engranajes (es decir, satélites) a su alrededor. Los engranajes se cambian bloqueando y acoplando elementos individuales del engranaje planetario.
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CVT, por otro lado, es una CVT con transmisión continuamente variable. Tiene dos juegos de ruedas cónicas que están conectadas entre sí por una correa trapezoidal o una cadena multidisco. Dependiendo de la velocidad del motor, los conos se acercan entre sí, es decir. el diámetro sobre el que corre la correa es ajustable. Esto cambia la relación de transmisión.
Según el experto
Vitold Rogovsky, red ProfiAuto:
– Los CVT, debido a sus dimensiones relativamente pequeñas y su bajo peso, se utilizan en automóviles compactos y urbanos con motores más pequeños. La ventaja de estas transmisiones es que no requieren mantenimiento. Incluso no se recomienda cambiar el aceite y pueden soportar el mismo kilometraje que el motor. Además, el momento del cambio de marchas es casi imperceptible. No son tan caras como las cajas hidráulicas y no añaden mucho al precio del coche. Por otro lado, el mayor inconveniente es el importante retraso en la reacción al pisar el acelerador, es decir, pérdida de potencia. También se asocia con un mayor consumo de combustible. Las transmisiones CVT no son adecuadas para motores turbo.
Para dos embragues
La transmisión de doble embrague ha estado haciendo carrera desde hace varios años. Una caja de cambios de este tipo apareció por primera vez en el mercado a principios de este siglo en los coches Volkswagen, aunque anteriormente se había encontrado en coches de rally y modelos de carreras de Porsche. Esta es una caja de cambios DSG (Direct Shift Gearbox). Actualmente, muchos fabricantes ya tienen tales cajas, incl. en vehículos del Grupo Volkswagen, así como en BMW o Mercedes AMG o Renault (por ejemplo, Megane y Scenic).
La transmisión de doble embrague es una combinación de transmisión manual y automática. La caja de cambios puede funcionar tanto en modo totalmente automático como con una función de cambio de marchas manual.
La característica de diseño más importante de esta transmisión son dos embragues, es decir, discos de embrague, que pueden ser secos (motores más débiles) o húmedos, en baño de aceite (motores más potentes). Un embrague es responsable de las marchas impares y la marcha atrás, el otro embrague es responsable de las marchas pares. Por este motivo, podemos hablar de dos cajas de cambios paralelas encerradas en una carcasa común.
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Además de los dos embragues, también hay dos ejes de embrague y dos ejes principales. Gracias a este diseño, la siguiente marcha más alta aún está lista para el acoplamiento inmediato. Por ejemplo, el automóvil está funcionando en tercera velocidad y la cuarta ya está seleccionada pero aún no está activa. Cuando se alcanza el par de cambio ideal, se abre el embrague impar para la tercera marcha y se cierra el embrague par para la cuarta marcha, por lo que las ruedas del eje motriz continúan recibiendo par del motor. El proceso de cambio tarda unas cuatro centésimas de segundo, que es menos que un abrir y cerrar de ojos.
Casi todas las transmisiones de doble embrague están equipadas con modos de funcionamiento adicionales como "Sport".
Según el experto
Vitold Rogovsky, red ProfiAuto:
– Sin interrupción de par en la transmisión de doble embrague. Gracias a esto, el coche tiene una muy buena aceleración. Además, el motor funciona en el rango de par óptimo. Además, hay otra ventaja: el consumo de combustible es, en muchos casos, menor que en el caso de una transmisión manual. Finalmente, las cajas de cambios de doble embrague son muy duraderas. Si el usuario sigue el cambio de aceite cada 60 mil km, prácticamente no se rompen. Sin embargo, en el mercado secundario hay coches a los que se les ha subido el contador y en este caso es difícil mantener la correcta vida útil de una transmisión de este tipo. De una forma u otra, también puede encontrarse con automóviles en los que no se han realizado estos controles y la caja de cambios simplemente está desgastada. Los daños en el volante bimasa también suponen un peligro para estas transmisiones, porque entonces se transmiten vibraciones no deseadas al mecanismo de la caja de cambios. La desventaja de las transmisiones de doble embrague también es su alto precio.
Wojciech Frölichowski
