Transmisiones automáticas

TRANSMISION AUTOMATICAS

1 Introducción
En este trabajo vamos tratar de describir el funcionamiento de las cajas de cambio automáticas de nueva generación. Para ello, veremos cuál es la función de las cajas de velocidades en los sistemas de transmisión de los automóviles y por qué son imprescindibles. Luego realizaremos una pequeña descripción de las cajas automáticas convencionales incidiendoen los principios de su funcionamiento además de señalar las ventajas y desventajas que de su uso se derivan. Para terminar con este apartado se describen los diferentes sistemas de cambio automático que se han utilizado durante los últimos años asi como sus particularidades y desarrollo a lo largo del tiempo. A continuación en los apartados 4, 5, 6 y 7 se describen las variantes principales quelas distintas firmas comerciales han desarrollado. Se trata de las cajas automáticas con posibilidad de accionamiento secuencial, cajas manuales sin embrague, cajas manuales con accionamiento automático y cajas de variación continua CVT (Continuous Variable Transmission). Con todas ellas se adjuntan casos reales de coches que actualmente montan tales cajas de cambio y la descripción de lassoluciones técnicas que se aplican en cada caso.

2 Función de las cajas de cambios
Los motores térmicos utilizados en los automóviles, sean de gasolina o diesel conllevan ciertas restricciones. Estas derivan del hecho de que las prestaciones del motor dependen del régimen al que esté girando. Tal es así que incluso por debajo de un número de vueltas relativamente elevado, normalmente alrededor de las1300 r.p.m. el motor deja de funcionar correctamente hasta el punto de que al oponerle una mínima resistencia se para. Es lo que se denomina el calado del motor. Es pues fácil observar que nos resultará imposible poner en marcha un vehículo de peso considerable.
De hecho el rango de velocidades en el que el motor opera de forma correcta y ofreciendo prestaciones elevadas es relativamentepequeño. Es clara la necesidad de variar la relación de transmisión desde el eje motor al eje de salida, de forma que el vehículo disfrute de la capacidad de desarrollar la mayor gama posible de velocidades con los pares que hagan posible hacer frente a los distintos requisitos de carga, pendiente, etc.
Por lo tanto, es necesario un sistema que posibilite al vehículo circular desde velocidad nula amáxima velocidad manteniendo esfuerzo tractor elevado y reduciendo el consumo de combustible.
Existían dos tipos diferentes de solucionar este problema. La primera, común en Europa es la utilización de embrague y caja de cambio manual. El embrague es un sistema mecánico que permite la existencia de una velocidad diferencial entre el motor y el eje de entrada de la transmisión. De esta forma mientras elmotor gira a una velocidad a la que es capaz de generar un par suficiente, ese par se transmite a la salida poco a poco. Además facilita los cambios de relación de transmisión desacoplando motor y transmisión. La segunda opción, ampliamente utilizada en Estados Unidos y Japón, es la compuesta por el convertidor de par y cajas de cambio automáticas. Actualmente se han introducido en el mercadocajas híbridas, en las que se utilizan tecnología de las manuales y de las automáticas. De todas ellas vamos a hablar en los capítulos siguientes.

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3 Cajas automáticas convencionales
La historia de este tipo de cambios comenzó en Inglaterra en 1930 con la introducción del uso del embrague hidráulico para impartir una mayor suavidad de transmisión del movimiento del motor alas ruedas. Poco después, hacia 1940 se empezaron a comercializar en América diferentes modelos de cambio automático que cuajaron en el mercado de tal forma que a mediados de los años cincuenta el 70% de los vehículos comercializados en este país contaban con este tipo de transmisiones.
Pero, ¿Qué es esto que conocemos como embrague hidráulico? Todos nos hemos dado cuenta cuando empezamos a...