Transmiciones

Transmisión automática funcionamiento
Este trabajo explica el funcionamiento mecánico e hidráulico de las cajas de cambiosautomáticas, sin profundizar en la electrónica que es la que controla todo. Para empezar laintroducción justifica la necesidad de la caja de cambios en cualquier automóvil de motortérmico. En el siguiente se explica el funcionamiento del convertidor de par,elementocaracterístico de las cajas de cambio automáticas que hace la función análoga a la del embraguede las cajas manuales.Los próximos tres apartados (3-5) tratan de los elementos mecánicos que intervienen enlas cajas de cambio automáticas. Así los trenes epicicloidales (4) que tienen un giro redundanteson la clave para conseguir distintas relaciones de cambio mediante frenos (5.2) que actúan paraeliminar elgiro sobrante y embragues (5.1) que sirven para conectar el eje de salida delconvertidor de par a la entrada a la caja adecuada.Parte de los elementos mecánicos comentados son controlados mediante un controladorelectrónico que actúa gracias a un sistema hidráulico. Los elementos de dicho sistema así comosu funcionamiento son el objeto del sexto apartado.Una vez analizada la caja de cambios automáticase continúa comentado otras cajas nomanuales como son las cajas de cambio semiautomáticas (7) y el cambio por variador continuoCVT (8). Finalmente, en el noveno apartado, tras exponer las tendencias actuales de las cajasautomáticas, se realiza una clasificación de las cajas de cambio comerciales y se analizan doscasos concretos.
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La relación más corta de una caja develocidades ha de sertal, que el par motorresulte multiplicado lo suficiente para que elvehículo:1.
 
Supere una pendientedeterminada, de un 25%generalmente.2.
 
Sea capaz de arrancar en unarampa del 15% con unaaceleración de 0.5 m/s
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2.- CONVERTIDORES DE PAR
Como se ha comentado en la introducción, los motores térmicos empleados en losautomóviles tienen un rango de velocidades de giro en los quepueden funcionar. Por ello, parapoder arrancar desde el reposo es necesario independizar el giro del eje motor del giro del ejeque proporciona movimiento a las ruedas del vehículo. El elemento que hace esto posible es elembrague.En los coches con caja de cambios manual el embrague es mecánico y se accionamediante un pedal que hace que los ejes motor y tractor se desconecten. En los automóvilesdotadosde transmisión automática la operación de embrague es hidráulica.
2.1.- Embrague hidráulico.
El embrague hidráulico basa su funcionamiento en la transformación de energíamecánica en energía hidráulica y viceversa. Se emplea por lo tanto un fluido para transmitir lapotencia.Estos embragues están formados por una bomba centrífuga o impulsor y una turbina. Elmotor hace girar a la bomba con lo que laenergía mecánica de giro del eje motor se transformaen la bomba en energía hidráulica. El fluido impulsado en labomba incide en los alabes de la turbina que va fijada al ejede la caja de cambios. En la turbina el fluido transmite suenergía hidráulica al eje haciéndolo girar y convirtiéndosepor tanto de nuevo en energía mecánica. El fluido una vezatravesada la turbina es redireccionando a labombacompletando el ciclo. El camino que recorre el fluido sedenomina torbellino tórico.Cuando el vehículo se encuentra en reposo el motor gira lentamente. La energía que elimpulsor transmite a la turbina es insuficiente para vencer el par resistente opuesto por el pesodel coche. La turbina permanece sin girar y hay un resbalamiento total entre bomba y turbina porlo que la eficiencia es nula. A medidaque las revoluciones del motor van subiendo, la energíasuministrada a la turbina aumenta progresivamente hasta que se consigue vencer el par resistentey comienza a girar. En este proceso la eficiencia va subiendo puesto que el resbalamiento es cadavez menor. Siempre existe un resbalamiento entre el impulsor y la turbina, que cuando el motorgira muy rápido es aproximadamente del 2%.Sea cual sea...